De l'analyse micro/nanostructurale et micromécanique à l'imagerie des fibres de renfort d'un composite à matrice métallique

Résumé
L'amélioration des propriétés thermomécaniques des alliages de titane par incorporation de fibres céramiques rend possible leur utilisation dans certaines pièces tournantes chaudes. Les fibres de renfort étant elles-mêmes des matériaux composites, une évolution de leur état métastable peut conduire à une dégradation des propriétés thermomécaniques. Or, l'état physico-chimique et mécanique de ces fibres est fonction de l'histoire thermique mais aussi des réactions qui se produisent à l'interface fibre-matrice ou au sein même des fibres, sous l'effet des gradients thermiques et chimiques imposés par l'élaboration, puis par l'utilisation du composite. La microspectrométrie Raman est la seule méthode applicable aux matériaux composites qui permette une analyse conjointe des états micro/nanostructural et mécanique (tension, compression) de fibres amorphes ou nanocristallines. Le travail présenté analyse les modifications physico-chimiques et micromécaniques induites par les matrices Ti 6242 sur des fibres SCS-6 (Textron) dans des composites préparés soit par forgeage de feuilles entre lesquelles des fibres sont prises en sandwich, soit par frittage des mêmes fibres revêtues, par CVD, d'une gaine de matrice.