Mechanical properties of SiC/SiC composites with a treatment of the fiber/matrix interfaces by metal-organic chemical vapor co-deposition of C and Si_xC_1-x

Résumé
Des films de carbone pyrolytique et de carbure de silicium ont été déposés sous pression réduite par décomposition thermique respectivement de cumène et de SiEt₄. La pyrolyse simultanée de ces précurseurs conduit à des films Si_xC_1-x, riches en C dont la composition peut être ajustée à partir de la phase gazeuse. Différentes interphases ont été déposées sur fibres Nicalon avant la densification par la matrice SiC. Le degré de déchaussement des fibres augmente avec la teneur en C de l'interphase et a été trouvé comparable pour une interphase de C pyrolytique et une couche à gradient dont la composition varie continuellement du C (interface avec la fibre) à SiC (interface avec la matrice). Les propriétés mécaniques mesurées après un traitement thermique à l'air à 1300 °C ont révélé toutefois la supériorité du traitement des fibres avec une couche à gradient de composition.

Abstract
Thin films of pyrolytic carbon and silicon carbide have been prepared under low pressure by thermal decomposition of cumene and SiEt₄, respectively. The sirnultaneous pyrolysis of these precursors leads to C-rich Si_xC_1-x films in which the carbon content can be controlled by monitoring the gas phase composition. Representative interphases have been deposited on Nicalon fibers prior to infiltration by the Sic matrix. The degree of fiber pull-out increases with the C content of the interphase and has been found comparable for the pyrolytic carbon and a compositional gradient layer (CGL) in which the composition changes continuously from C (fiber interface) to SiC (matrix interface). The mechanical behavior after heat treatment at 1300 °C in air have revealed the superiority of the fiber treatment with the CGL layer.