Cinétique d'oxydation d'un composite carbone/carbone et influence sur le comportement mécanique

The lifetime of C/C composites is often limited by the nature of the oxidizing environment. Thus, their oxidation has been characterized first, from a physicochemical standpoint, taking into account the effect of temperature, moisture and the presence of catalytic impurities such as potassium carbonate. Then, the decrease of mechanical properties caused by oxidation was quantified and related to oxidation conditions. In the absence of a catalyst, the mechanical properties of the C/C composites undergo a more important decrease even for rather limited weight loss, related to apreferred degradation by oxidation of the fiber/matrix interfaces. The presence of K2CO3 leads to an important increase of the oxidation rate but forthe same weight loss, the catalysed oxidation leads to a lesser decrease of the mechanical properties in as much as it is localized near the surface. The presence of moisture only reinforces the action of the catalyst.La durée de vie des composites C/C est conditionnée, dans de nombreuses applications, par la nature de l'environnement oxydant rencontré. Leur oxydation a d'abord été caractérisée sur le plan physico-chimique en fonction des conditions d'oxydation (température, humidité et présence de catalyseur tel que le carbonate de potassium). Puis les pertes de propriétés mécaniques ont été quantifiées et corrélées aux conditions d'oxydation. En absence de catalyseur, les caractéristiques mécaniques chutent dès les premiers pourcents d'oxydation suite à l'attaque préférentielle de la zone interfaciale fibre/matrice. La présence de K2CO3 entraine une augmentation de la vitesse d'oxydation mais une chute moindre des propriétés mécaniques à iso-taux d'oxydation suite à une oxydation localisée plus en surface. La présence d'humidité ne fait que renforcer l'action du catalyseur