Plastic deformation of MgO : n Al2O3 spinels at temperatures below 1000 °C (0.5 Tm)

Du spinelle MgO : n Al2O3 a été déformé de 20 à 950 °C (0,1 à 0,5 TF) en compression sous une pression hydrostatique de 1,3 à 1,7 GPa. Le plan de glissement facile du spinelle équimolaire (n ≃ 1,1) aux températures faibles et intermédiaires est {110} . Aux températures supérieures à 600 °C, les scissions critiques résolues (CRSS) pour ce système sont de moitié inférieures à celles correspondant aux deux autres systèmes activés {111} et {100} . Des échantillons fortement non équimolaires (n ~ 3,5) ne se déforment pas par glissement {110} . La CRSS pour le glissement facile {111} pour n = 3,5 est nettement plus faible que son homologue pour n ≃ 1,1. Elles sont du même ordre pour le système {100} . Au-dessus de 500 °C pour n ≃1,1, la CRSS associée à {110} augmente fortement, alors que celles relatives aux systèmes {111} sont relativement insensibles à la température. Les mécanismes pouvant être responsables de ce durcissement avec la température sont discutés.We have achieved significant plastic strain of MgO : n Al2O3 from 20° to 950 °C (0.1 to 0.5 Tm) by compression testing under superimposed hydrostatic pressures of 1.3 to 1.7 GPa. The easy slip system for nearly equimolar spinel (n ≃ 1.1) at low to intermediate temperatures is {110} . At temperatures up to 600 °C, the critical resolved shear stresses CRSS for this slip system are about half those for {111} and {100} , the other two slip systems which are activated. Strongly non-equimolar crystals (n ≃ 3.5) do not deform by {110} glide ; the CRSS for {100} is about the same. At temperatures below 500 °C, the CRSS for all of the slip systems in the nearly equimolar crystals decreases with increasing temperature. At temperatures above 500 °C (n = 1.1), the CRSS for {110} slip dramatically increases, and the CRSS for both {111} and {100} slip are insensitive to temperature. A number of potential mechanisms could account for these temperature effects, including a strengthening mechanism predicted earlier by two of the present authors