Microstructure, morphologie et comportement en fluage de composites sic#f -ymas unidirectionnels

par FRANCK DOREAU

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Louis Chermant.

Soutenue en 1995

à Caen .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Les travaux presentes dans ce memoire concernent differentes approches microstructurales et morphologiques utiles au developpement de composites a matrice vitroceramique sic#f-ymas (fibres sic nicalon nlm 202 dans une matrice de silico-aluminate d'yttrium et de magnesium), puis son comportement en fluage. Le transfert de technologie de l'echelle du laboratoire a l'echelle semi-industrielle, a necessite une optimisation du cycle de pressage. Ceci a conduit a l'analyse des morphologies par analyse d'images, et des microstructures par meb, met, mehr et analyses eds, en correlation avec les temperatures de pressage et de ceramisation. Les analyses morphologiques des composites ont confirme les difficultes d'avoir une repartition homogene des fibres dans la matrice a l'echelle de grandes plaques (300 300 mm). Les travaux en microscopie electronique en transmission ont confirme que la matrice (52% du composite) est entierement cristallisee et constituee d'un tiers de disilicate d'yttrium et de deux tiers de cordierite. En general, le materiau presente deux interphases entre les fibres et la matrice: une interphase de carbone cote matrice, une couche de transition cote fibre. Dans quelques cas, une mince interphase supplementaire de silice est observee entre le carbone et la matrice. Les essais de fluage ont ete realises en traction, avec un nouveau dispositif developpe au laboratoire, base sur un bati electromecanique, des mors hydrauliques et un four radian a lampes halogenes, la deformation etant mesuree par un extensometre haute temperature. Une etude critique de la litterature a ete realisee sur ce sujet. Les premiers resultats de fluage sous air a 1223k de ce materiau revelent qu'il presente une tres bonne resistance au fluage a cette temperature, et que l'on est en presence de deux mecanismes avec une contrainte seuil d'environ 150 mpa. A faible contrainte (<150 mpa), on a une fissuration des fibres, tandis qu'a forte contrainte (>150 mpa) s'ajoute une microfissuration matricielle. On est donc en presence, comme pour d'autres cmc a matrices vitroceramiques, de ce que nous appelons le fluage-endommagement

  • Titre traduit

    Microstructure, morphology and creep behaviour of unidirectionnal sic#f-ymas composites


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Informations

  • Détails : 167 P.
  • Annexes : 164 REF.

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