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Annales de Chimie - Science des Matériaux

0151-9107
 

 ARTICLE VOL 30/6 - 2005  - pp.673-688  - doi:10.3166/acsm.30.673-688
TITRE
Le composite céramique idéal à matrice oxyde, ou comment concilier des critères physiques et chimiques contradictoires

TITLE
The ideal ceramic-fibre/oxide-matrix composite: how to reconcile antagonist physical and chemical requirements?

RÉSUMÉ
À partir d’une brève histoire des composites céramiques, après avoir défini les contraintes physiques et chimiques que doivent satisfaire idéalement le renfort et sa matrice céramique oxyde, nous discutons, au travers de quelques exemples dont les alumino-silicates de lithium (LAS) des critères contradictoires, physiques et chimiques, de sélection des 3 matériaux constitutifs d’un composite : les fibres, la matrice et la zone interfaciale fibre-matrice, que cette dernière soit créée "naturellement" lors de la synthèse ou bien volontairement par un dépôt spécifique. Les implications résultant du choix des matériaux aussi bien sur le plan des propriétés mécaniques (résistance à la rupture, tolérance aux dommages) que sur celui des propriétés chimiques (stabilité thermique et chimique, tenue à la corrosion) sont analysées afin d’expliciter les stratégies menant à un compromis optimal aussi bien pour les caractéristiques "sortie de fabrication" que pour celles prenant en compte des utilisations "courtes" (domaine spatial ou militaire) ou "longues" (aviation civile, énergie) pour lesquelles les problèmes de tenue à la corrosion deviennent déterminants.

ABSTRACT
Starting with a short historical introduction, this paper deals with the search for the best materials to be used in ceramic composites. The reinforcement and oxide matrix must satisfy multiple - and often antagonist - requirements in terms of physical (failure resistance, damage tolerance) and chemical (thermal stability, corrosion resistance) properties. The best compromise is obtained by "control" of the interface or, if none forms "naturally", by specific coatings. We will illustrate the process choice with some examples (among which Lithium AluminoSilicate, LAS, composites) showing how "out of factory", short-term (aerospace or military applications) and long term (civil air transportation, energy plants) specifications lead to different choices, the latter demanding a careful assessment of corrosion issues.

AUTEUR(S)
Philippe COLOMBAN, Gwénael GOUADEC

Reçu le 17 août 2005.    Accepté le 18 octobre 2005.

LANGUE DE L'ARTICLE
Anglais

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