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Concept
Composite à matrice céramique
Résumé
thumb|260px|Surface de cassure d'un composite constitué de fibres de SiC et d'une matrice de SiC.thumb|260px|Coussinets céramiques de paliers de diamètres de en CMC pour de grandes pompes.
Les composites à matrice céramique ou CMC sont des matériaux composites faisant partie des céramiques techniques. Ils sont caractérisés par un ensemble de fibres céramiques incorporées dans une matrice également céramique. Fibres et matrice peuvent en principe être constituées de toutes les céramiques connues, en y incluant même le carbone.
Cet article décrit les composites actuellement disponibles industriellement, les principaux procédés de fabrication, les propriétés essentielles ainsi que quelques exemples de développements et d'applications fructueuses de ce groupe relativement récent de matériaux.
Dans les développements et applications des céramiques composites, on utilise principalement des fibres de carbone (C) et de carbure de silicium (SiC), et parfois des fibres d'oxyde d'aluminium ou alumine (AlO), ou des cristaux mixtes d'alumine et d'oxyde de silicium ou silice (SiO) appelés mullite (3AlO, 2SiO). Les matériaux utilisés pour la matrice dans les applications techniques sont actuellement principalement l'alumine, la mullite, le carbone et le carbure de silicium.
Le développement de ces céramiques a surgi des problèmes rencontrés dans l'utilisation des céramiques techniques conventionnelles, comme l'alumine, le carbure de silicium utilisé souvent sous forme frittée sous l’abréviation SSiC (de l'anglais Sintered Silicon Carbide), le nitrure d'aluminium (AlN), le nitrure de silicium (SiN), l’oxyde de zirconium(IV) ou zircone (ZrO) : tous ces matériaux se brisent aisément sous des contraintes mécaniques ou thermiques, parce que même de petites imperfections ou rayures en surface peuvent devenir le point de départ d'une fêlure. Le matériau n'oppose à la propagation de la fêlure qu'une faible résistance, comme le verre, contrairement aux métaux plus ductiles. Cela donne un comportement cassant caractéristique, qui complique ou même empêche beaucoup d'usages.
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