Evolution en temperature des proprietes mecaniques et de la microstructure de fibres de derniere generation a base de carbure de silicium

par NICOLAS HOCHET

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Anthony Roland Bunsell.

Soutenue en 1996

à l'EMP .

    mots clés mots clés


  • Résumé

    Contexte: les recherches appliquees a l'etude de fibres longues a base de carbure de silicium restent rares. Les travaux menes jusqu'ici n'associent pas suffisamment l'approche microstructurale avec l'approche mecanique. En effet, compte tenu de la specificite geometrique des fibres, peu de laboratoires ont la maitrise des techniques specifiques d'etudes microstructurales et mecaniques de ces fibres. Le travail effectue sur ces fibres utilise ces techniques et les applique a l'etude de l'evolution de la microstructure et du comportement mecanique a haute temperature. Materiaux: les fibres qui ont fait l'objet de cette etude sont des fibres longues a base de carbure de silicium de diametre moyen compris entre 8,5 et 15 microns: deux fibres produites par nippon carbon: la nlm202 qui sert de reference, et la hi-nicalon. Deux fibres produites par ube industries: la lox-m et la lox-e. Resultats: l'evolution des proprietes mecaniques a ete mise en evidence par des essais de traction et de fluage uniaxial sur monofilament, sous air et sous flux d'argon, de la temperature ambiante jusqu'a 1450c. Lors des essais de fluage, un phenomene de retrait sous faible charge a ete constate, et les seuils de fluage de ces fibres ont ete determines. La microstructure de ces fibres a ete etudiee de 25c a 1450c pour differents temps de traitement thermique et apres essais de fluage par differentes techniques d'observation: m. E. B. , m. E. T. , diffraction des rayons x et microsonde de castaing. En correlant ces resultats avec les resultats des essais mecaniques, et en s'appuyant sur les lois theoriques de fluage, une explication des mecanismes de deformation et de degradation de ces fibres avec la temperature et suivant l'atmosphere a ete proposee. Cette explication a contribue a determiner les mecanismes de fluage ainsi que leur evolution avec la temperature. La comprehension des phenomenes de degradation et des mecanismes de fluage permet de mettre en evidence l'importance du processus de fabrication sur le taux d'oxygene et en consequence les proprietes mecaniques et la microstructure de ces fibres. Ces resultats serviront pour la conception et l'utilisation de composites renforces par ces fibres


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  • Détails : 172 P.
  • Annexes : 83 REF.

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