Synthese et elaboration d'un materiau composite pour garnitures de freins. Caracterisations physico-chimique et mecanique du materiau

par NATHALIE LEPRE

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de Guy Bouquet.

Soutenue en 1997

à Le Havre .

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  • Résumé

    Le but de la these est de rechercher une composition de materiau sans amiante pour garnitures de freins, pouvant etre mise en uvre selon un procede de fabrication impose. Il suppose un choix de matieres premieres parmi les constituants possibles des garnitures de freins : un choix de fibres, de liants, de charges. La formulation choisie constitue le point de depart de la partie experimentale de l'etude. Un essai consiste a caracteriser toute la fabrication du materiau (le melange des matieres premieres, le preformage, la cuisson du materiau, l'usinage, la stabilisation) et son comportement au freinage. Compte tenu du nombre de parametres et du contexte industriel de l'etude, l'idee de la these est d'utiliser la technique des plans d'experiences. Les facteurs choisis sont les teneurs de certains constituants et trente reponses sont relevees, depuis la dispersion des ingredients dans le melange, jusqu'au comportement tribologique en service (evolution du coefficient de frottement, usure des garnitures et du rotor, echauffement des surfaces au freinage), en passant par la tenue mecanique apres preformage, par la cohesion du materiau (cloquage, effritement, clives, criques), par les variations dimensionnelles en cours d'elaboration, par la resistance a la torsion des produits finis. L'interpretation du plan d'experiences recherche les facteurs influents et met en evidence le role des constituants sur les reponses (influence benefique ou nefaste). Des correlations sont etablies et expliquees. Elles soulevent des problemes d'ordre morphologique (dimension des fibres et des particules), des problemes lies au process (repartition du melange dans les moules, ecarts de temperatures a la cuisson, mode de degazage). Elles apportent des informations concernant les teneurs des constituants, en faisant apparaitre des limites a ne pas depasser. La synthese des resultats suggere alors de modifier certaines teneurs, pour ameliorer les caracteristiques du materiau. En tenant compte de ces preconisations, le materiau est optimise. Sa caracterisation permet de confirmer plusieurs hypotheses (notamment l'inadequation de la morphologie de certains constituants), de valider les techniques choisies et de verifier l'influence de certaines matieres premieres, revelee par l'interpretation du plan d'experiences.


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  • Détails : 243 P.
  • Annexes : 81 REF.

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