Etude du comportement thermomécanique en relation avec la microstructure de matériaux à renfort fibreux SiC/C/SiC 2D

= Study of the thermomechanical behaviour in relation with microstructure of 2D SiC/C/SiC fibre reinforced materials

• Auteur / Autrice : Frédéric Conchin
• Direction : Dominique Rouby
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne1992?-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA1975-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Propriétés thermomécaniques

Carbure de silicium

Fibres céramiques

Résumé

L'étude des mécanismes d'endommagement et du comportement à la rupture de deux nuances, d'un composite céramique-céramique (SiC/C/SiC 2D), est faite au moyen d'essais mécaniques. Ces derniers sont réalisés à température ambiante (T. A. ) ainsi qu'à chaud, et à T. A. Après vieillissement sous différents types d'environnements (vide, argon et air). Dans l'hypothèse d'un comportement linéaire élastique, les courbes R montrent une différence de comportement à la rupture entre les deux nuances à T. A. : propagation quasi statique de la zone endommagée (de grande taille) avec la fissure principale pour l'une et effet de bord prépondérant (zone pontée importante) dans l'autre. Les matériaux se dégradent à chaud, alors qu'après vieillissement à chaud aucun changement significatif n'est observé. Les chutes des propriétés mécaniques à chaud sont dues à la modification de( s) l'interface( s) ainsi que de l'interphase et dans une moindre mesure à la dégradation des fibres. L'étude des courbes R montre la difficulté d'obtention de paramètres intrinsèques dans le cas des composites fibreux (fissure pontée). C'est pourquoi une nouvelle approche basée sur l'évolution des contraintes de pontage en fonction de l'ouverture de la fissure (courbe μ-u) est proposée. Les résultats préliminaires effectués à T. A. Et à chaud semblent bien valider l'analyse théorique.

The study of damage mechanisms and fracture behaviour of two ceramic-ceramic composite grades (2D SiC/C/SiC) is achieved by mechanical tests. These are conducted at room temperature (R. T. ), at high temperature (H. T. ) and at R. T. After ageing under different environments (vacuum, air and argon). The R curves are plotted under linear elastic behaviour assumption. At R. T. A fracture behaviour difference between two grades is exhibited : pro cess zone (large size) quasi static propagation with crack for the first one and edge effect (large bridging length) for the another one. At H. T. Degradation of the materials being observed and after ageing no significant variation is observed. The mechanical properties drops at H. T. Are due to the interface and interphase modifications and degradation fibres and to a lower extent to fibre degradation The study of R curves shows the difficulty to obtain intrinsic parameters m case of fibre composites (bridged crack). This is the reason for which a first approach based on bridging stresses crack opening dis placement relationship (μ-u curve) is proposed. The first results at R. T. And at H. T. Seem to confirm the theoretical analysis.