Elaboration et caractérisation de matériaux composites a haute dureté et haute ténacité : - alumine/whiskers de SiC, - composites base borures
Institution:
Lyon, INSADisciplines:
Directors:
Abstract EN:
The aim of this work to elaborate new ceramics composites having both high hardness and high fracture toughness. Two types of products have been developed :Silicon carbide whiskers reinforced alumina and borides based materials having high mechanical properties. - Alumina/silicon carbide composites have attracted attention as structural materials especially for high temperature applications (i. E cutting tools). Homogeneous alumina powder/SiC whisker compact were prepared by suspension processing. The improvement of mechanical properties of composites has been studied with emphasis on the effects of the whisker content, hot pressing temperature and the whisker/matrix interface. - The effects of tungstene carbide and boron carbide contents on the sintering behaviour and mechanical properties of TiB2 ceramics have been studied. The best mechanical properties were obtained for TiB2-50 wt % B4C-10 wt % ceramics which exhibited high hardness (Hv 2600) and a three point bending strength of 630 MPa.
Abstract FR:
L'objectif de ce travail concerne l'étude et la mise au point de composites céramiques ayant une haute dureté et une haute ténacité. Pour cela, nous nous sommes intéressés conjointement à deux types de matériaux Le renforcement des alumines par des whiskers de carbure de silicium qui présente un intérêt tout particulier pour les applications températures. L'incorporation de 30% en volume de ces whiskers une amélioration considérable de la ténacité, de la résistance à la rupture et de la résistance aux chocs thermiques par rapport à une alumine monolithique. Ces propriétés mécaniques dépendent de plusieurs facteurs, en particulier de la nature de l'interface fibre/matrice, des conditions d'élaboration du composite et de la qualité intrinsèque Ides whiskers. Les composites base diborure de titane L'addition d'une seconde phase au TiB2 permet d'améliorer sa frittabilité. Ainsi nous avons étudié l'influence d'ajout de carbure de bore et de carbure de tungstène sur les propriétés du composite. La formation de solutions solides permet de générer des contraintes de compression et de conférer au matériau une très haute dureté.