Comportement en fluage et microstructure de composites c#f-sic 2,5d

par GUILLAUME BOITIER

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Jean-Louis Chermant.

Soutenue en 1997

à Caen .

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  • Résumé

    Le comportement en fluage d'un composite c#f-sic 2,5d a ete etudie, sous argon, dans le domaine de temperatures 1273-1673k, pour des contraintes comprises entre 110 et 220 mpa. A cet effet, un dispositif de traction a haute temperature a ete developpe et optimise sur la base d'une etude critique des essais mecaniques a chaud, de facon a obtenir des resultats macroscopiques aussi fiables que possible. Une approche classique a demontre la bonne resistance au fluage du composite c#f-sic 2,5d et mis en lumiere les limites du formalisme de dorn applique au cas particulier des composites a matrices ceramiques. Une seconde approche par la mecanique de l'endommagement a mis en evidence un caractere endommageable plus marque a 1473k et un caractere viscoplastique plus prononce a 1673k. Une investigation microstructurale multi-echelle (par meb, met, mehr et analyse automatique d'images) des materiaux testes a permis, d'une part, d'identifier cinq modes de fissuration et deux modes de glissement interfacial qui, combines, vont conduire a la deformation macroscopique de fluage suivant un mecanisme dependant du temps assimilable a de la propagation lente de fissures. D'autre part, nous avons conclu a la faible contribution de la fibre et de la matrice a la deformation macroscopique de fluage. Cependant, une nanotexturation de la fibre de carbone a ete mise en evidence, conduisant a ce que nous avons appele nanofluage. Le role preponderant de l'interphase de pyrocarbone est clairement etabli. Deux mecanismes distincts de glissement interfacial ont ete identifies : frottement sec entre deux solides rugueux a 1473k et glissement visqueux a 1673k. Des essais de fluage interrompus ont donne acces a la sequence des mecanismes elementaires. Parallelement, une premiere approche de quantification de la fissuration a ete realisee par analyse automatique d'images. Le concept de fluage-endommagement, retenu dans le cas du composite c#f-sic 2,5d, se trouve ainsi illustre.


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Informations

  • Détails : 149 P.
  • Annexes : 164 REF.

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