L'interphase BN dans les matériaux composites à fibres Si-C-O nicalon et à matrice vitrocéramique de type MAS

BN has been suggested as an interphase in silica-based glass-ceramic matrix composites with a view to use these materials in oxidizing atmospheres at medium or high temperatures. The matrix had a boron-doped MAS (MgO-AI2O3-SiO2) composition and was prepared from anhydrosol precursor. Pseudo-ID composites were prepared according to a sol impregnations/calcination/ hot-pressing route. Chemical and microstructural characterizations of the fiber/matrix interfacial area were conducted by me an of TEM/EELS and AES analyses. The efficiency of BN as a coupling interphase for this particular composite system was sucessfully demonstrated through tensile tests performed on either as-processed or aged specimens (100 hrs at 1000°C in air or under argon). In addition, composites maintained in air at 600°C, 800°C and 900°C while simuItaneously loaded did not fail after 150 hrs or more. Thus, a BN interphase appeared to be compatible with an oxidizing environment (i.e. the oxide matrix and/or air from 600 to 1000°C) and should therefore successfully replace the usual carbon interphase at least for use at medium temperatures.Le nitrure de bore a été proposé comme interphase dans les composites à matrice vitrocéramique base silice, en vue d'utiliser ces matériaux en atmosphère oxydante, à moyenne ou haute température. La matrice, qui est une composition du ternaire MgO-AI2O3-SiO2 (MAS) dopée au bore, a été préparée à partir d'un précurseur hydrosol. Des composites pseudo-1D SiC-O (Nicalon)/ BN/ MAS-(B) ont été élaborés selon un cycle imprégnations/ calcination/compression à chaud. La région interfaciale fibre/matrice a été caractérisée aux plans chimiques et microstructuraux par TEM/EELS et AES. L'efficacité, dans ce système, de l'interphase BN sur le plan mécanique a été déterminée par des essais de traction, sur les matériaux initiaux ou vieillis à l'air à 1000°C pendant 100 h. De plus, à 600, 800 ou 900°C, les composites maintenus sous charge à l'air résistent plus de 150 h. L'interphase BN apparaît donc compatible avec un environnement oxydant (i.e. la matrice et/ou l'air de 600 à 1000°C) et pourrait constituer, pour ce type de matériaux composites, une interphase acceptable pour des applications à moyenne température à l'air