Thèse soutenue

Optimisation de l'architecture et de la nature des constituants pour la tenue en service des composites carbone-carbone pour application de freinage

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Auteur / Autrice : Nathalie Douarche
Direction : Dominique Rouby
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Génie des matériaux
Date : Soutenance en 2000
Etablissement(s) : Lyon, INSA
Ecole(s) doctorale(s) : Ecole doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne1992?-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA1975-2007)

Mots clés

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Mots clés contrôlés

Résumé

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Lors de leur utilisation, les freins carbone sont fortement sollicités mécaniquement et thermiquement. Le comportement mécanique du matériau composite stratifié C/C 2,5 D a été étudié à partir des essais de traction et compression (parallèlement et perpendiculairement à la stratification), ainsi que de cisaillement inter-laminaire (essai de torsion) et de cisaillement trans-laminaire (essai Iosipescu). Pour chacun de ces essais, un scénario d'endommagement a été proposé. L'influence de différents paramètres (densité, histoire thermique, oxydation sous air à basse température (T = 550 °C)) sur les propriétés mécaniques du composite a été quantifiée. Les caractéristiques mécaniques du matériau diminuent si la densité décroît et si le degré d'oxydation augmente. Il a été mis en évidence que la zone interfaciale fibre / matrice joue un rôle privilégié dans le comportement mécanique du matériau et sa sensibilité à l'oxydation. Un traitement thermique haute température réalisé en phase finale du processus d'élaboration d'une part, tend à diminuer les performances mécaniques du matériau, et, d'autre part, à le rendre moins sensible à l'oxydation. Enfin, nous avons montré qu'un suivi de la dégradation du matériau par oxydation en cours de vie est possible par évaluation non destructive. Trois techniques d'END ont été étudiées : la tomographie X, les ultrasons et les courants de Foucault.