Contribution a l'etude du comportement mecanique en sens travers de composites a matrice magnesium renforcee par fibres longues de carbone

par NATHALIE ALLIO

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Rémy Mévrel.

Soutenue en 1993

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Le but de ce travail, soutenu par le c. N. E. S. , est d'etudier, en vue de leur amelioration, les proprietes mecaniques en sens travers d'un composite unidirectionnel a matrice en alliage de magnesium (az61) et renforce par des fibres de carbone haut module (e105). Ce composite est elabore par pressage a chaud en phase liquide, sous moyenne pression, procede mis au point et developpe par l'o. N. E. R. A. . L'absence de reaction entre renfort et matrice dans les conditions d'elaboration conduit a de faibles resistances mecaniques en sens travers. Dans une approche experimentale, des depots de carbure de silicium, carbure de titane et carbure de bore ont ete realises par depot chimique en phase vapeur sur les fibres, afin de modifier l'interface fibre/matrice. Avec le depot de carbure de bore, la contrainte a rupture en sens travers passe de 10 a 40 mpa. Cet effet est attribue a une forte adhesion renfort/matrice. Notons toutefois qu'avec tous les depots, la contrainte a rupture en sens long du composite diminue. En parallele, deux essais micromecaniques ont ete envisages afin de pouvoir acceder aux proprietes locales de l'interface renfort/matrice: la microindentation et la multifragmentation. Dans l'essai de microindentation, le poinconnage de la fibre ne provoque pas son glissement dans la matrice. Dans celui de fragmentation, il n'a pas ete possible de suivre les ruptures de fibres de facon fiable, que ce soit par emission acoustique ou par dissolution de la matrice. Enfin des calculs, d'abord analytiques, puis par elements finis, ont ete entrepris pour evaluer le champ de contraintes induit par la presence d'une fibre dans une matrice metallique soumis a une contrainte unidirectionnelle. Compte tenu de l'experience et des resultats acquis, plusieurs voies sont suggerees pour continuer ce travail, en particulier le developpement d'essais micromecaniques sur des systemes modeles pourvus d'interfaces representatives, et un approfondissement des modeles numeriques

  • Titre traduit

    Contribution to the study of the transverse mechanical behaviour of matrix magnesium composites reinforced by carbon fibers


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Informations

  • Détails : 222 P.
  • Annexes : 121 REF.

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  • Bibliothèque : Université Paris-Sud (Orsay, Essonne). Service Commun de la Documentation. Section Sciences.
  • Accessible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-011382
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