Amélioration de la durée de vie de composites à matrice céramique à renfort carboné

par Aurore Michaux

Thèse de doctorat en Sciences chimiques. Physicochimie de la matière condensée

Sous la direction de René Pailler.

Soutenue en 2003

à Bordeaux 1 .


  • Résumé

    L’objectif de ce travail était d'étudier l'influence des paramètres caractérisant les matrices autocicatrisantes et séquencées utilisées pour améliorer la durée de vie des composites à renforts de carbone. Ces paramètres sont la composition, la microstructure et les caractérisations thermomécanique et thermochimique des couches élémentaires constituant la matrice séquencée. La première partie du mémoire est consacrée à (i) la caractérisation de la réactivité à l'oxygène et (ii) la détermination des coefficients thermoélastiques des constituants du composite à renfort de carbone et à matrice séquencée. Dans la deuxième partie, il est proposé une optimisation de l'architecture à partir d'un travail de modélisation de la distribution des contraintes internes et d'un travail d'élaboration et de caractérisations de composites modèles 1D. Finalement, la dernière partie du mémoire est consacrée à la caractérisation thermomécanique des composites à texture multicouche à base de fibres de carbone et à matrice autocicatrisante et séquencée. Une optimisation de l'architecture de la matrice est notamment étudiée à partir d'essais de durée de vie à haute température en environnement oxydant.

  • Titre traduit

    Lifetime improvement of carbon fibers-reinforced ceramic matrix composites


  • Résumé

    The goal of this work was to study the influence of parameters characterizing self-healing and layered matrices, which are used to improve lifetime of carbon fiber-reinforced composites. These parameters are the composition, microstructure, as well as the thermomechanical and thermochemical characteristics of each layer constitutive of the layered matrix. The first part of this work deals with (i) the characterization of the reactivity towards oxygen and (ii) the determination of the thermoelastic properties of all the constituants of the composite, including carbon fibers. In the second part, an optimization of the architecture of the layered matrix is proposed from the modelling of the internal stresses distribution and from the elaboration and characterization of model 1D composites. Finally, the last part deals with thermomechanical characterizations of 3D composites constituted by an interlocked carbon fiber preform and a self-healing and layered matrix. An optimization of the matrix architecture is more particularly studied, thanks to lifetime tests performed at high temperature in an oxidizing environment.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (145 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 127-140. Annexe

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