Matériaux composites à matrice métallique

Les matériaux composites à matrice métallique dont il est question ici ont été développés à partir des années 1960-1965 en deux vagues successives. Des efforts importants de recherche ont été menés aux États-Unis et en France dans les années 60 autour d’une fibre monofilamentaire de bore, sans véritable développement industriel ultérieur. Ce composite métal-métal était pénalisé par le coût très élevé de la fibre. À cette date, les applications envisagées étaient exclusivement orientées vers l’aéronautique et l’espace. Dans les années 80, la disponibilité de nombreuses nouvelles fibres céramiques devait relancer les recherches dans ce domaine avec des perspectives de développement industriel plus encourageantes. Des exemples d’applications industrielles ont été développés dans l’automobile, à l’initiative de l’industrie japonaise. Pour une présentation d’ensemble des composites à matrice métallique, on consultera :

• la référence  pour une description des procédés de fabrication et des lois de comportement mécanique ;

• les références  pour une synthèse des propriétés.

Il faut souligner qu’à ce jour ces matériaux sont encore en pleine évolution, et que les propriétés que l’on peut en attendre ne sont que partiellement connues. Ces propriétés sont très largement supérieures à celles des alliages métalliques, comme nous le montrerons pour les différents groupes de composites à matrice métallique. Elles s’accompagnent toujours, pour les composites métal-céramique, d’une réduction de ductilité par rapport aux alliages métalliques. Cette caractéristique doit être prise en compte dans les règles de dimensionnement des pièces, et bien souvent une nouvelle conception de la pièce sera nécessaire.

Nous montrerons également que, dans le cas des technologies de fabrication par moulage,...