Fibres céramiques oxydes biphasées : relations entre comportement mécanique à haute température et microstructure

• Auteur / Autrice : Florence Deleglise
• Direction : Anthony Roland Bunsell
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et Génie des Matériaux
• Date : Soutenance en 2000
• Etablissement(s) : ENSMP

Mots clés

Mots clés contrôlés

Matériaux -- Fluage

Résumé

Le développement des composites à matrice céramique pour les industries aérospatiales et aéronautiques nécessite l'utilisation de fibres céramiques stables et résistant au fluage à 1500\c sous atmosphères corrosives. Les fibres les plus performantes en fluage sont non-oxydés mais les composites qui en dérivent sont sensibles à l'oxydation. Cette thèse porte sur l’étude de fibres céramiques oxydes biphasées résistant au fluage et à la dégradation chimique et microstructurale. Les fibres étudiées sont nanocristallines à fin diamètre à base d'alumine-mullite ou de mullite-zircone, ou des fibres alumine-yag à grand diamètre à structure lamellaire. Elles ont été sélectionnées pour leurs compositions et microstructures prometteuses en terme de résistance au fluage. Cette thèse établit des relations entre évolution microstructurale et mécanismes de déformation et de rupture à haute température. L'étude de la fibre commerciale nextel 720 a permis de déterminer le rôle de la seconde phase d'alumine- sur ses très bonnes propriétés en fluage. Pourtant, une forte sensibilité de la mullité aux alcalins a été mise en évidence, conduisant à une chute importante des propriétés en traction à haute température par croissance anormale des grains d'alumine- par diffusion en phase liquide. Les systèmes mullite-zircone pourraient présenter une alternative intéressante. En effet, la résistance à la relaxation de fibres expérimentales mullite-zircone (0 a 20% en poids de zircone) est très élevée aux températures d'essais (jusqu'à 1300\c). Le compromis idéal entre propriétés en fluage et propriétés en traction se situe à 5% en poids de zircone environ. L'étude de fibres yag-alumine à structures lamellaires orientées permet de vérifier l'excellente. . .