Géopolymère en milieu acide : compréhension du processus réactionnel et développement de composites

Discipline

Matériaux céramiques et traitements de surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Métakaolin, Acide phosphorique, Géopolymère, Composites, Traction, ILSS, Traction sur monofilaments, Température

Mots-clés

Kaolin,

Phosphorique, Acide,

Composites

L’objectif de cette étude a été de développer des composites à matrice géopolymère synthétisée en voie acide ayant des propriétés mécaniques adaptées aux applications aéronautiques et se conservant entre 300 et 1000 °C. Ces matrices sont synthétisées à partir de métakaolin et d’acide orthophosphorique dilué. Afin d’identifier le domaine de stabilité de ces matrices, leurs évolutions structurelles lors de la consolidation et en température ont été analysées par spectroscopie InfraRouge à Transformée de Fourrier et à Résonance Magnétique Nucléaire ainsi que par Diffraction des Rayons X et ont été corrélées aux analyses dilatométriques. La formulation de la matrice ([P], charges d’Al2O3) a ensuite été adaptée afin d’obtenir un composite à fibres de basalte aux propriétés mécaniques optimales. Compte tenu des faibles propriétés obtenues, d’autres types de fibres oxydes ont été testées et les paramètres procédés ont été adaptés. Enfin, un fois l’ensemble fibres-matrice-procédé optimal identifié, les propriétés mécaniques du composite ont été caractérisées à plus haute température. La microstructure des composites a été déterminée par microscopie électronique à balayage et leurs propriétés mécaniques par des essais de traction et de cisaillement interlaminaire.