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Activités antérieures récentes

publié le , mis à jour le

Brasage avec solidification isotherme

Cette technique permet de réaliser un assemblage à une température à laquelle la réactivité entre le liquide et l’un des matériaux de base est telle qu’elle permet d’assurer la solidification du liquide.

Sur le plan appliqué, cela permet de limiter la température de brasage et les contraintes thermo-mécaniques associées, tout en préservant une température maximale de fonctionnement de l’assemblage relativement élevée.

Ce sujet a fait l’objet d’un projet retenu au cours de l’AAP du réseau Supersonique (membre du RNMP Matériaux) en 2003, en collaboration avec le SIMaP-LTPCM et le CEA-Grenoble. Il a été valorisé par trois publications et deux conférences.

partenaires : SIMaP, CEA-Grenoble


AMETIS (doctorat de Alice COURLEUX-) :

Notre équipe est engagée dans le programme AMETIS financé dans le cadre du pôle de compétitivité EMC2. Ce projet vise à créer et structurer une filière de développement et d’exploitation de matériaux composites à matrice métallique et renfort particulaire céramique de dimension nanométrique. Parmi les avantages attendus de ces nouveaux matériaux on peut citer l’allègement des structures ainsi que l’amélioration de la tenue en fatigue et fatigue-fretting. Ces matériaux sont élaborés par métallurgie des poudres et dans le cadre du projet, différentes techniques de densification seront étudiées.

Composite Fe-TiC consolidé par forgeage Poudre TiC de départ (SEM - SE)

Lors des différentes étapes du procédé, une réactivité entre matrice et renfort peut se développer. Qu’elle soit forte (dissolution importante et/ou apparition de nouvelles phases) ou faible, elle a des conséquences sur les propriétés de l’interface matrice/renfort mais aussi sur celles du volume de la matrice et par conséquent sur les caractéristiques finales du composite. Notre contribution vise à étudier et comprendre cette réactivité interfaciale.


partenaires
 : Mecachrome, EADS, CEA-Saclay, LSG2M, ECN, Laum


Thèse MACODEV (doctorat de Miao ZHE) :

Les structures composées de plusieurs matériaux (multimatériaux) sont à l’heure actuelle de plus en plus utilisées dans des domaines aussi variés que la microélectronique (matériaux multicouches), l’automobile ou l’aéronautique (assemblages divers, revêtements protecteurs…). Quelque soit l’application visée, les propriétés de tel système multimatériaux ne sont assurées que si les interfaces restent intègres. Ainsi l’une des propriétés clef est la bonne tenue mécanique de ces interfaces, même s’il ne s’agit pas de la propriété recherchée in fine. Or, la résistance mécanique des interfaces entre deux matériaux différents constitue un problème critique, tant d’un point de vue fondamental que d’un point de vue appliqué. En pratique,la connaissance de l’énergie nécessaire à la décohésion d’une interface apparaît comme la caractéristique la plus pertinente pour décrire la tenue de l’interface. Ce paramètre est appelé énergie d’adhérence, ou par raccourci adhérence. Sa détermination est un enjeu majeur pour l’ensemble du champ d’application des multimatériaux.

Elle est le résultat de la convolution de contribution :
• la contribution thermodynamique qui dépend des interactions entre les matériaux de base et plus particulièrement entre leurs surfaces..
(illustrer avec un chemin de diffusion – cf poster MACODEV)

• la contribution des processus dissipatifs irréversibles qui sont activés au cours d’un essai mécanique conduisant à propagation d’une fissure interfaciale.

Ces deux types de contribution sont couplés par des effets qui sont encore incomplètement décrits et modélisés. C’est l’objectif de cette thèse de fournir des éléments pour améliorer la compréhension de ce couplage par une étude systématique en trois temps :
(i) élaboration de multimatériaux modèles avec des couches interfaciales dont la chimie et l’épaisseur sont rigoureusement maîtrisées et contrôlées,
(ii) mesure l’adhérence de ces couches par un essai de propagation stable de fissures interfaciales en flexion 4 points,
(iii) caractérisation fine du chemin emprunté par la fissure dans la zone interfaciale.

partenaires : SIMaP