Carbure de bore monolithique poreux et composites lamellaires : élaboration, propriétés, renforcement

Boron carbide porous monolithic and composite laminates. Preparation, properties, reinforcement

• Auteur / Autrice : Sandrine Tariolle
• Direction : François Thévenot
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science et génie des matériaux
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Saint-Etienne, EMSE
• Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université Jean Monnet (Saint-Étienne1969-...)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux poreux

Carbure de bore

Composites

Matériaux céramiques

Résumé

Les céramiques présentent des propriétés remarquables mais leur faible ténacité limite leur plus large utilisation. L'objectif de cette thèse est d'obtenir un renforcement par déviation de fissure dans des composites en carbure de bore par le contrôle des macrostructures et des microstructures. Ce type d'architecture du matériau carbure de bore n'avait jamais encore été abordé. Différents composites possédant soit des intercouches poreuses obtenues par ajout d'agent porogène pyrolysable, soit des intercouches faibles peu frittées réalisées en absence d'ajout de frittage, soit des intercouches faibles réalisées avec un mélange de carbure de bore et de nitrure de bore, soit des interfaces faibles en graphite ou nitrure de bore ont été obtenus. Un renforcement a été observé dans la plupart des composites. Une analyse de modèles énergétiques de déviations de fissure a été réalisée.

Ceramics have outstanding properties but their low toughness limits their use. The aim of this thesis is to obtain reinforcement by crack deflection in boron carbide composites by controlling macrostructure and microstructure. This structure has never been studied before in boron carbide materials. Different composites with either porous interlayers obtained by pore forming agent, or weak interlayers obtained with no sintering aid, or weak interlayers obtained by a mixture of boron carbide and boron nitride, or weak interfaces in graphite or boron nitride have been realized. Reinforcement was observed in most of these composites. Energetic models of crack deflection were studied.