Les verres métalliques présentent des caractéristiques très intéressantes, en particulier
leurs propriétés élastiques, combinées avec une relative facilité de mise en œuvre à
température pas trop élevée. C’est ce qui conduit à leur utilisation comme matériau pour
des composants en micro-mécanique, des matériels sportifs, des boitiers pour la téléphonie
ou l’informatique. Mais pour de nombreuses applications une autre caractéristique
mécanique peut être essentielle : leur coefficient d’amortissement. Si par exemple pour
certaines pièces mécaniques un rendu optimal de l’énergie est requis (cas par exemple
d’une raquette de tennis de haute performance), une forte capacité d’amortissement peut en
revanche être indispensable pour d’autres composants mécaniques. Le coefficient
d’amortissement dépend pour un matériau donné, notamment de la fréquence de sollicitation
et de la température. Pour les verres métalliques, il apparaît schématiquement deux
domaines : – À basse température, c’est-à-dire par exemple à la température ambiante pour
les verres métalliques massifs base zirconium, palladium ou cuivre, le coefficient
d’amortissement est très faible, de l’ordre de quelques 10-6, une valeur proche
de celle observée dans la silice de très haute pureté. Combinée au caractère conducteur du
matériau, ceci permet d’envisager l’application de ces matériaux pour la réalisation
d’éléments de résonateurs. Un exemple, celui d’un résonateur hémisphérique pour
application gyroscopique est présenté en détail. Il est montré dans ce cas que des
traitements thermiques appropriés peuvent conduire à l’amélioration des caractéristiques
recherchées. – À haute température, c’est-à-dire au voisinage de la température de
transition vitreuse. Celle-ci se situe pour les matériaux considérés (base Zr, base Pd ou
base Cu) aux alentours de 400 °C. À l’instar de tous les autres matériaux amorphes, le
coefficient d’amortissement devient alors très grand et des valeurs du facteur de perte
supérieures à 1 sont fréquemment observées. Ceci résulte de la mobilité atomique ou
moléculaire qui devient alors très importante, entrainant une dissipation d’énergie
importante lors de toute sollicitation mécanique. Dans ces conditions l’effet de la
fréquence devient très net. Ces différents résultats, obtenus lors d’essais mécaniques
dynamiques, sont corroborés par des essais de caractérisation de la microstructure du
matériau, notamment par diffraction des rayons X in-situ. Différents modèles physiques
permettant de comprendre le comportement mécanique en lien avec la nature du matériau sont
présentés.