Microfissuration des CMC : relation avec la microstructure et le comportement mécanique

Matrix cracking in CMC : relations with the microstructure and the mechanical behaviour

• Auteur / Autrice : Laurent Guillaumat
• Direction : Jacques Lamon
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Bordeaux 1

Résumé

Les relations entre la microstructure, la microfissuration et le comportement mecanique dans les composites ceramiques ont ete etudiees pour un materiau 2d sic/c/sic. L'analyse en microscopie de l'endommagement de ces materiaux sous sollicitations de traction a revele la presence d'autant de familles de fissures que de constituants, a savoir: une fissuration de la matrice interfil amorcee par les singularites de la macroporosite, puis dans les fils transversaux et enfin dans les fils longitudinaux. Ces trois familles ont une influence selective sur le comportement mecanique. Celui-ci est egalement fortement affecte par les caracteristiques du materiau d'interphase. Les deux premieres familles, en raison de leur propagation importante, diminuent considerablement la rigidite du materiau. Par contre, la localisation de la troisieme famille dans les fils longitudinaux affecte plus particulierement la liaison fibre/matrice. La determination du champ de contraintes par elements finis suivie d'un calcul probabiliste considerant les proprietes mecaniques des constituants du composite et integrant reellement les familles de fissures creees selon les deformations imposees a permis de reconstituer la courbe de comportement de maniere satisfaisante. Enfin, l'analyse d'un composite elementaire constitue d'une seule fibre entouree d'une interphase et d'un depot matriciel d'un double point de vue micromecanique et probabiliste a permis de decrire l'incidence des phenomenes interfaciaux sur les courbes de comportement contraintes-deformations