Relations entre microstructure et comportement mécanique de composites SiC/SiC : études de la nature et du rôle de l'interface fibre-matrice dans des matériaux mono et multifilamentaires

par Nathalie Lob

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jacques Castaing.

Soutenue en 1989

à Paris 11 .


  • Résumé

    Nous avons consacré cette étude à la compréhension de l'influence de divers paramètres microstructuraux ou d'élaboration sur le comportement mécanique de matériaux composites SiC/SiC. Ceux-ci sont constitués de fibres longues à base de carbure de silicium (SiC) et d'une matrice de SiC obtenue par infiltration chimique en phase vapeur. Notre attention s'est plus particulièrement portée sur le rôle de l'interface fibre-matrice. Pour cela, nous avons étudié les relations entre conditions d'élaboration et propriétés mécaniques dans des composites monofilamentaires, c'est-à-dire constitués d'une fibre unique revêtue d'un revêtement d’interphase et d'une gaine de matrice. Des méthodes micromécaniques nous ont permis de distinguer plusieurs types de comportement lors d'essais de traction. Les matériaux dont l'interphase est composée d'un mélange de SiC et de carbone (en proportions molaires égales) sont fragiles. Leur rupture intervient dans le domaine de déformation élastique, sans dissipation d'énergie. Les composites SiC/C/SiC (à interphase de carbone) ont un comportement non-linéaire. Il se caractérise par différents mécanismes de dissipation de l'énergie disponible à la rupture possibles: décohésion de l'interface, multiflssuration de la matrice et extraction de fibre. Leur intervention dépend de la microstructure de la matrice. Nous avons mis à profit leur manifestation pour évaluer par différentes méthodes le cisaillement interfacial. Nous avons d'autre part examiné en microscopie électronique en transmission différents composites à renfort fibreux bidirectionnel de type SiC/C/SiC, produits par la Société Européenne de Propulsion. Après la mise au point d'une méthodologie de préparation d'échantillons, nous avons mis en évidence l'existence de zones de réaction fibre­ interphase dans certains types d'échantillons. Des relations entre microstructures observées et propriétés mécaniques dans ces matériaux ont pu être avancées.

  • Titre traduit

    Relationships between microstructure and mechanical behaviour in sic/sic composites : studies of the nature and the role of the fibre-matrix interface in single and multiple filament materials


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  • Détails : 1 vol. (103 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. f. 100-103

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