Fracture toughness of random-oriented short carbon fiber-reinforced carbon composites using in-situ observation technique

Etude, grace à une technique d'observation in-situ, de la résistance à la fracture des composites à matrice carbone et renfort de fibres courtes de carbone orientées au hasard

¹ Industrial Products Research Institute, AIST. MITI, Higashi, Tsukuba, Japon
² Institute of Industrial Science, The Univ. of Tokyo, Roppongi, Minato, Tokyo, Japan

Résumé

L'évolution de la résistance a la fracture en mode I selon l’initiation et la croissance de microfissures est étudiée sur un composite à matrice carbone et fibres courtes de carbone orientées au hasard dans le plan (2D RSF-CC).

Deux types d'éprouvettes (double poutre cantilever filetée et poutre entaillée sur un bord) ont été utilisés dans cette étude. L’observation in-situ du comportement de la croissance des fissures fut menée avec un microscope optique spécial muni d'un dispositif de chargement.

Le comportement en fracture du 2D RSF-C/C à l’initiation d’une microfissure était presque le même que celui du carbone monolithique. Les valeurs de résistance à la fracture augmentaient rapidement avec la croissance de la fissure. Il a été considéré que la force de fermeture qui empêche la fissure de se propager était produite par les fibres étirées. Des essais à température élevée ont indiqué un accroissement de la résistance à la fracture tant à l’initiation qu’à la propagation de la microfissure.