Interaction de composites carbone-carbone avec des oxydes sous contrainte mécanique et thermique : Application au freinage

L’industrie aéronautique est un domaine exigeant en ce qui concerne les matériaux utilisés, poussant à l’innovation constante. Dans le cas du freinage aéronautique, cela a mené à l’avènement des disques de frein composites Carbone/Carbone (C/C) et, récemment, à l’intégration de charges céramiques dans leur formulation. Durant le freinage, les propriétés tribologiques d’un système disque/disque sont impactées par la nature changeante des particules détachées circulant dans le contact (3e corps). L’objectif de ces travaux a été d’isoler les phénomènes physico-chimiques, tribologiques, tribochimiques se déroulant à l’interface de contact sous forte contrainte mécanique, thermique pour des mélanges carbone céramique. Pour cela, ce travail a été divisé en 4 axes : synthèse de matériaux modèles carbone-céramique, étude des propriétés de la céramique, effet d’une sollicitation mécanique, thermique sur un matériau modèle. La caractérisation structurale, physico-chimique, morphologique des matériaux post-sollicitation a permis d’isoler la relation entre conditions imposées (environnement, contrainte mécanique, thermique) et propriétés du 3e corps modèle résultant. De ces résultats expérimentaux, des tendances sur l’évolution de la réactivité, de la composition et des propriétés d’un mélange carbone-céramique sous contrainte ont été obtenues. L’étude d’un 3e corps modèle sous contrainte permet ici de dévoiler le devenir des matériaux à l’interface de frottement pour des disques C/C à charges céramiques. Un parallèle avec l’application de freinage aéronautique est réalisé afin de faciliter le transfert des connaissances et conclusions au contexte applicatif.