MICROSTRUCTURE ET COMPOSITION CHIMIQUE DE COMPOSITES SIC/SI PDF Download
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ON ETUDIE PAR MICROSCOPIE (MEB, MET, EELS, EDX) ET PAR ANALYSE PAR SONDE IONIQUE (SIMS) LES COMPOSITES PREPARES PAR IMPREGNATION DE FIBRES DE SIC PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR DE SI::(3)N::(4) OU SIC. ON ETUDIE L'INFLUENCE DU SUBSTRAT SUR LA MICROSTRUCTURE DES DEPOTS, PUIS ON CARACTERISE LA MICROSTRUCTURE ET LA COMPOSITION CHIMIQUE DE FIBRES ELEMENTAIRES DE SIC REVETUES PAR CVD DE C ET DE SIC. L'ANALYSE DES FIBRES REVETUES ET TOUT PARTICULIEREMENT DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE MONTRE LA COMPLEMENTARITE DES METHODES EELS ET SIMS POUR CARACTERISER LES COMPOSITES A FIBRES LONGUES
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ON ETUDIE PAR MICROSCOPIE (MEB, MET, EELS, EDX) ET PAR ANALYSE PAR SONDE IONIQUE (SIMS) LES COMPOSITES PREPARES PAR IMPREGNATION DE FIBRES DE SIC PAR DEPOT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR DE SI::(3)N::(4) OU SIC. ON ETUDIE L'INFLUENCE DU SUBSTRAT SUR LA MICROSTRUCTURE DES DEPOTS, PUIS ON CARACTERISE LA MICROSTRUCTURE ET LA COMPOSITION CHIMIQUE DE FIBRES ELEMENTAIRES DE SIC REVETUES PAR CVD DE C ET DE SIC. L'ANALYSE DES FIBRES REVETUES ET TOUT PARTICULIEREMENT DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE MONTRE LA COMPLEMENTARITE DES METHODES EELS ET SIMS POUR CARACTERISER LES COMPOSITES A FIBRES LONGUES
Author: Hai Doo Kim Publisher: Trans Tech Publications Ltd ISBN: 3038130176 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 520
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Volume is indexed by Thomson Reuters CPCI-S (WoS). Significant progress has been made over the past 30 years in handling silicon-based ceramics such as silicon nitride, silicon carbide, SiAlON, silicides and composites. A better understanding of processing parameters in various forming techniques, and of microstructure-property relationships, has led to substantial improvements in thermomechanical performance and reliability; as well as in cost reduction.
Author: Yingjie Xu Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 0
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Carbon fiber-reinforced silicon carbide matrix (C/SiC) composite is a ceramic matrixcomposite (CMC) that has considerable promise for use in high-temperature structuralapplications. In this thesis, systematic numerical studies including the prediction of elasticand thermal properties, analysis and optimization of stresses and simulation ofhigh-temperature oxidations are presented for the investigation of C/SiC composites.A strain energy method is firstly proposed for the prediction of the effective elastic constantsand coefficients of thermal expansion (CTEs) of 3D orthotropic composite materials. Thismethod derives the effective elastic tensors and CTEs by analyzing the relationship betweenthe strain energy of the microstructure and that of the homogenized equivalent model underspecific thermo-elastic boundary conditions. Different kinds of composites are tested tovalidate the model.Geometrical configurations of the representative volume cell (RVC) of 2-D woven and 3-Dbraided C/SiC composites are analyzed in details. The finite element models of 2-D wovenand 3-D braided C/SiC composites are then established and combined with the stain energymethod to evaluate the effective elastic constants and CTEs of these composites. Numericalresults obtained by the proposed model are then compared with the results measuredexperimentally.A global/local analysis strategy is developed for the determination of the detailed stresses inthe 2-D woven C/SiC composite structures. On the basis of the finite element analysis, theprocedure is carried out sequentially from the homogenized composite structure of themacro-scale (global model) to the parameterized detailed fiber tow model of the micro-scale(local model). The bridge between two scales is realized by mapping the global analysisresult as the boundary conditions of the local tow model. The stress results by global/localmethod are finally compared to those by conventional finite element analyses.Optimal design for minimizing thermal residual stress (TRS) in 1-D unidirectional C/SiCcomposites is studied. The finite element models of RVC of 1-D unidirectional C/SiCIIcomposites with multi-layer interfaces are generated and finite element analysis is realized todetermine the TRS distributions. An optimization scheme which combines a modifiedParticle Swarm Optimization (PSO) algorithm and the finite element analysis is used toreduce the TRS in the C/SiC composites by controlling the multi-layer interfaces thicknesses.A numerical model is finally developed to study the microstructure oxidation process and thedegradation of elastic properties of 2-D woven C/SiC composites exposed to air oxidizingenvironments at intermediate temperature (T
Author: Manuel E. Brito Publisher: John Wiley & Sons ISBN: 1118405986 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 276
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This volume focuses on recent scientific and technological developments in silicon-based (i.e., silicon nitride, SiAlONs, silicon carbide, silicon oxynitride) structural ceramics. Authors from academia and industry assess the current state of the art in slilicon-based structual ceramics. Industrial case studies are advocated to highlight the development and application of these materials in real engineering environments. Proceedings of the symposium held at the 104th Annual Meeting of The American Ceramic Society, April 28-May1, 2002 in Missouri; Ceramic Transactions, Volume 142.
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DANS LE BUT D'OPTIMISER LES PERFORMANCES DE COMPOSITES SIC/SIC ELABORES PAR INFILTRATION DE POUDRE PUIS INJECTION DE POLYMERE, LES CERAMIQUES ISSUES DE DEUX POLYMERES PRECURSEURS DE CARBURE DE SILICIUM ONT ETE ETUDIEES, EN FONCTION DE LA TEMPERATURE ET DE LA DUREE DE PYROLYSE. IL S'AGIT D'UN POLYVINYLSILANE (PVS 200) ET D'UN MELANGE DE POLYVINYLSILANE ET POLYMETHYLSILANE (PS1). LES CERAMIQUES EX-POLYMERES SONT CONSTITUEES DE CRISTALLITES DE CARBURE DE SILICIUM ENTOURES DE CARBONE TURBOSTRATIQUE EN QUANTITE VARIABLE SELON LE POLYMERE UTILISE (RAPPORT ATOMIQUE C/SI PROCHE DE 1,9 POUR LES CERAMIQUES EX-PVS ET DE 1,1 POUR LES EX-PS1). IL A ETE MIS EN EVIDENCE UNE IMPORTANTE INFLUENCE DE LA TEMPERATURE DE PYROLYSE ET UNE FAIBLE INFLUENCE DE LA DUREE DU PALIER ISOTHERME SUR LA TAILLE DES CRITALLITES DE CARBURE DE SILICIUM FORMES (QUELQUES NANOMETRES A 1000C ET UNE DIZAINE DE NANOMETRES A 1400C). L'AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE DE PYROLYSE CONDUIT EGALEMENT A UNE ORGANISATION DU CARBONE TURBOSTRATIQUE, LIEE AU DEPART DE L'HYDROGENE RESIDUEL. AU SEIN DES MATRICES DE COMPOSITES, LA MICROSTRUCTURE DE LA PHASE LIANTE EX-POLYMERE EST MODIFIEE PAR RAPPORT A CELLE DETERMINEE POUR LA CERAMIQUE EX-POLYMERE SEULE CORRESPONDANTE. EN EFFET, L'ORDRE CRISTALLIN Y EST MEDIOCRE PUISQUE LE CARBURE DE SILICIUM EST MAJORITAIREMENT AMORPHE ET LE CARBONE PRESENT SOUS FORME DE QUELQUES EMPILEMENTS TURBOSTRATIQUES. CETTE MODIFICATION EST EN RELATION AVEC L'ENRICHISSEMENT EN OXYGENE, CARBONE, SILICIUM ET HYDROGENE DU A LA PRESENCE D'OXYGENE EN SURFACE DES GRAINS DE POUDRE ET AUX GROUPEMENTS TRIMETHYLSILYLES GREFFES PENDANT LE TRAITEMENT DE METHYLSILANISATION. DU NOIR DE CARBONE EST FORME DANS LES POROSITES DES MATRICES PAR CRAQUAGE D'HYDROCARBURES PRODUITS LORS DE LA PYROLYSE DES POLYMERES. UNE AUGMENTATION DE LA TEMPERATURE DE PYROLYSE (1000 A 1300C) PROVOQUE UNE LEGERE EVOLUTION MICROSTRUCTURALE DES FIBRES SIC NLM 202. LA MICROSTRUCTURE DE L'INTERPHASE DE CARBONE PYROLYTIQUE DEPOSEE SUR LES FIBRES RESTE INCHANGEE SUITE A UNE ELEVATION DE LA TEMPERATURE DE PYROLYSE, CE QUI EST PROBABLEMENT A L'ORIGINE DES VALEURS PROCHES DE LA RESISTANCE A LA FLEXION TROIS POINTS MESUREES (250 MPA ET 280 MPA)
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Nous avons consacré cette étude à la compréhension de l'influence de divers paramètres microstructuraux ou d'élaboration sur le comportement mécanique de matériaux composites SiC/SiC. Ceux-ci sont constitués de fibres longues à base de carbure de silicium (SiC) et d'une matrice de SiC obtenue par infiltration chimique en phase vapeur. Notre attention s'est plus particulièrement portée sur le rôle de l'interface fibre-matrice.Pour cela, nous avons étudié les relations entre conditions d'élaboration et propriétés mécaniques dans des composites monofilamentaires, c'est-à-dire constitués d'une fibre unique revêtue d'un revêtement d’interphase et d'une gaine de matrice. Des méthodes micromécaniques nous ont permis de distinguer plusieurs types de comportement lors d'essais de traction. Les matériaux dont l'interphase est composée d'un mélange de SiC et de carbone (en proportions molaires égales) sont fragiles. Leur rupture intervient dans le domaine de déformation élastique, sans dissipation d'énergie. Les composites SiC/C/SiC (à interphase de carbone) ont un comportement non-linéaire. Il se caractérise par différents mécanismes de dissipation de l'énergie disponible à la rupture possibles: décohésion de l'interface, multiflssuration de la matrice et extraction de fibre. Leur intervention dépend de la microstructure de la matrice. Nous avons mis à profit leur manifestation pour évaluer par différentes méthodes le cisaillement interfacial.Nous avons d'autre part examiné en microscopie électronique en transmission différents composites à renfort fibreux bidirectionnel de type SiC/C/SiC, produits par la Société Européenne de Propulsion. Après la mise au point d'une méthodologie de préparation d'échantillons, nous avons mis en évidence l'existence de zones de réaction fibre interphase dans certains types d'échantillons. Des relations entre microstructures observées et propriétés mécaniques dans ces matériaux ont pu être avancées.
Author: Publisher: ISBN: Category : Languages : en Pages : 33
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It is our goal to develop an analytical model which predicts the experimental conditions which permit the preparation of ultrafine microstructure ceramic composites by chemical vapor deposition (CVD). The model is to be based on classical thermodynamics, mass transport, kinetic, nucleation, and growth theory. The model will be validated for two dispersed phase composite systems. One system will be boron nitride plus aluminum nitride. The other will be hafnium diboride plus silicon carbide. The BN + AlN system is of interest for radomes, windows, and tribological applications while HfB2 + SiC offers potential as a high temperature oxidation resistant material including oxidation protective coatings for carbon-carbon composites. Thermodynamic analyses of the BN + AlN and the HfB2 + SiC systems have been completed. These computerized studies indicate that both composite systems can be prepared by codeposition using commercially available, conventional reagents.
Author: Françoise Anxionnaz
Author: Françoise Anxionnaz
Author: Hai Doo Kim
Author: Yingjie Xu
Author: Manuel E. Brito
Author: NATHALIE.. GUIOMAR
Author: Tsu-Wei Chou
Author: Atef Labib
Author: S Sandhu
Author: Nathalie Lob
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