Elaboration par enroulement filamentaire et caractérisation de composites à matrice biphasée C-Sic renforcés par des fibres de carbonne

par Olivier Dumortier

Thèse de doctorat en Science des matériaux céramiques et traitements de surface

Sous la direction de Jean Desmaison.


  • Résumé

    Pour un coût réduit, des technologies de mise en oeuvre des composites carbone-carbone, telle l'impregnation en voie liquide à partir de résines cokéfiables, peuvent être adaptées afin de répondre au besoin des industries spatiales et de défense en matière de matériaux résistants à haute température et en atmosphère oxydante. Dans cette étude les composites sont élaborés par enroulement filamentaire ou "bobinage" d'une fibre de carbonne, technique dans laquelle l'incorporation de la matrice s'effectue simultanément à l'élaboration de l'architecture fibreuse. La matrice est composée d'une résine phénolique, à rendement de coke élevé, chargée d'une poudre de SiC qui constitue une protection in-situ contre l'oxydation du composite. La faisabilité d'un composite bobiné SiC/C par frittage naturel est étudiée en relation avec le comportement de matériaux existants. Puis, des composites C-SiC/C de la matrice constituant un compromis optimum entre résistance à l'oxydation (SiC) et résistance mécanique. Les conditions de la polymérisation sont étudiées en fonction de la composition et de l'épaisseur des produits traités. La caractérisation mécanique en flexion trois points de composites unidirectionnels plans permet d'établir les conditions du traitement de pyrolyse (température maximale et vitesse de montée en température). A partir de ces études préliminaires, deux compositions de barbotine sont retenues pour l'élaboration de composites cylindriques à architecture de renfort 1D, 2D, et "3D". La caractérisation de la microstructure, la résistance à des attaques thermiques en milieu oxydant et la résistance mécanique permettent une étude comparative des composites. La teneur en résine des barbotines d'imprégnation joue un rôle déterminant sur l'imprégnation du renfort fibreux, cela d'autant plus que le nombre de directions est important. Les évolutions de la microstructure qui en résultent conditionnent les propriétés thermiques et mécaniques des composites.

  • Titre traduit

    Processing by Filament Winding and Characterisation of Carbon Fibres Composites with a C-Sic Biphased Matrix


  • Résumé

    For sa reduced cost, technologies from carbon-carbon composites such as liquid resin infiltration, can be adapted to provide space and defence industries with materials that resist high temperature and oxidizing atmospheres.

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Informations

  • Détails : 172 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 151-157

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
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