On entend par « diamètre critique » (noté Dc) d’un alliage métallique spécifique l’épaisseur limite maximum en deçà de laquelle l’alliage métallique présente une structure métallurgique entièrement amorphe ou au-delà de laquelle il n’est plus possible d’obtenir une structure métallurgique entièrement amorphe, lorsque l’alliage métallique est moulé depuis un état liquide et est soumis à un refroidissement rapide tel que le transfert de la chaleur à l’intérieur de l’alliage métallique soit optimal. Plus spécifiquement, le diamètre critique est déterminé par moulage successif de barreaux cylindriques, généralement de longueur supérieure à 50 mm et de différents diamètres, moulés depuis l’état liquide dans les conditions suivantes : L’alliage est mis en fusion à une température de Tl + 150°C avec Tl, la température de liquidus de l’alliage (en °C) ; L’alliage est moulé dans un moule en cuivre de type CuC1 et est refroidi à une température maximum d’environ vingt degrés Celsius (20°C). L’alliage est élaboré et moulé sous atmosphère inerte et de haute pureté (e.g. sous argon de qualité 6.0) ou sous vide secondaire (pression -4 mbar). L’alliage est moulé avec un système permettant l’application d’un différentiel de pression pour faciliter le moulage de l’alliage, et assurer un contact intime entre l’alliage et les parois du moule afin d’assurer le refroidissement rapide de l’alliage. L’étape de moulage peut être réalisée sous une pression de 20 MPa. Ce système d’application de surpression peut être mécanique (piston) ou gazeux (application d’une surpression). Après moulage, les barreaux sont coupés afin d’obtenir une tranche, c’est à dire une section transversale du cylindre préférentiellement située vers le milieu du barreau, et d’épaisseur comprise entre 1 et 10 millimètres. Les tranches obtenues sont analysées par diffraction des rayons X pour déterminer si les tranches présentent une structure amorphe ou partiellement cristalline. Le diamètre critique est alors déterminé comme étant le diamètre maximum pour lequel la structure est amorphe. La présence de bosses caractéristiques des alliages métalliques amorphes est alors mise en évidence par diffraction des rayons X. Etant donné qu’il existe le plus souvent des défauts dans les structures métallurgiques, un alliage 100% amorphe est quasiment impossible à obtenir, et le diamètre critique peut être défini comme le diamètre au-dessus duquel une analyse par diffraction des rayons X met clairement en évidence des pics de cristallinité. Une telle évaluation du caractère amorphe d’un alliage métallique est détaillée dans l’article Cheung et al., 2007 (Cheung et al. (2007) « Thermal and mechanical properties of Cu–Zr–Al bulk metallic glasses » doi:10.1016/j.jallcom.2006.08.109). Elle permet de faire une analyse moyenne sur une surface et de s’affranchir des quelques défauts métallurgiques inévitables, tout en analysant uniquement les cristaux de tailles significative, c’est-à-dire supérieure à quelques nanomètres et/ou en quantité significative. Les figures 1, 2 et 3 représentent une analyse DRX telle que décrite précédemment. Ces figures montrent l’intensité du faisceau diffracté en fonction de l’angle entre le faisceau incident et le faisceau diffracté. La est une analyse DRX d’un alliage métallique à l’état amorphe. La est une analyse similaire réalisée sur un alliage partiellement amorphe. Sur cette figure, on retrouve la bosse caractéristique des structures amorphes, mais avec la présence également de pics. La est une analyse similaire réalisée sur un alliage cristallin. Sur la , la bosse caractéristique des AMA n’est pas présente, et les pics de cristallinité sont bien visibles.