Obtention de composites SiCf/SiC à partir de composites Cf/C et caractérisation de leurs propriétés

Abstract

Les composites SiCf/SiC formés par une matrice de carbure du silicium (SiC) renforcée avec des fibres de SiC, sont des matériaux intéressants dans le secteur aérospatial et pour les applications dans hautes températures, car ils présentent une excellente résistance au choc thermique, une fiable densité, une grande dureté spécifique, une bonne résistance à l'usure et à l'impact, et une relative inertie chimique, y compris dans des environnements oxydants. Dans ce travail, un composite SiCf/SiC a été obtenu par la méthode de réaction chimique avec une phase vapeur à partir d'un composite carbone/carbone (C/C). La conversion du composite C/C s'est produite par la réaction à haute température du carbone précurseur avec du SiO gazeux, produit par la réaction entre les composants de deux types de mélange : le premier, contenant 60%SiC + 10% AI2O3 et l'autre, contenant 50% SiO2 + 50% Si (% masse), portés à des températures entre 1400 et 1800 C. Dans ces conditions, autant la matrice que les fibres de carbone sont converties dans SiC. Les composites obtenus ont présenté les mêmes microstructure et morphologie que le composite C/C précurseur. Deux types de composite ont été étudiés : un "non dense" et l'autre "dense", avec une plus quantité de matrice. Le composite SiCf/SiC dense a présenté une porosité de 40 %, une résistance à la flexion approximativement de 45.7 MPa et une perte de masse de 3% lors d'un essai de torche à plasma à la température de 1450C pendant 100 secondes. La valeur de la diffusivité thermique dans la direction longitudinale est de 2 fois supérieur à celle de la direction transversale pour le composite non dense, à cause de la disposition des fibres dans la structure. Dans la direction transversale, l'augmentation de la valeur de diffusivité thermique est proportionnelle à l'augmentation de la quantité de matrice pour le composite dense. La valeur de la diffusivité thermique dans la direction longitudinale n'a pas varié significativement du composite non dense au dense, prouvant que le transfert de la chaleur se produit essentiellement par les fibres de SiC.BORDEAUX1-BU Sciences-Talence (335222101) / SudocSudocFranceF