Les matériaux composites a matrice métallique au Japon

¹ Ecole Nationale Supérieure des Mines de Paris
² Boursier du Gouvernement Japonais Université de Tokyo

Résumé

Ce rapport s'est donné pour objet l’étude des utilisations actuelles et potentielles des composites à matrice métallique au Japon. De manière générale, on a constaté un intérêt durable des chercheurs et une méfiance des producteurs qui doutent encore de l’étendue des applications possibles.

L’industrie aérospatiale japonaise envisage d'utiliser un composite à matrice métallique pour une petite navette spatiale qui devrait être lancée en 1997. Ce composite, composé d’aluminium renforcé par des fibres de carbure de silicium recouvrant une âme de carbone, résisterait aux températures auxquelles les surfaces supérieures des ailes devront être soumises. Plus tard, vers l’an 2005, un avion hypersonique est envisagé, pour lequel on utiliserait du titane renforcé par les mêmes fibres de carbure de silicium. Le carbone-aluminium est à l'étude mais cause encore beaucoup de difficultés à cause de la réaction entre fibre et matrice.

L'industrie automobile s’intéresse également aux composites à matrice métallique mais est peu optimiste en ce qui concerne les fibres longues à cause de leur coût. Par contre, une application de l’aluminium renforcé par des fibres courtes d'alumine satisferait à la fois les exigences de prix et de propriétés recherchées.

Les fournisseurs de fibres au Japon sont très innovateurs et ont développé plusieurs types de fibres à base d’alumine ou de carbure de silicium, et des trichites {whiskers) de carbure de silicium. Pourtant, les utilisateurs potentiels jugent que les fibres de carbure de silicium, de type Nicalon, ne possèdent pas des propriétés, notamment le module élastique, suffisamment élevées; les fibres continues d’alumine sont trop lourdes et les deux types de fibres sont encore trop chers. Les renforts actuellement les plus utilisés sont de provenance étrangère, les Etats-Unis pour les fibres de carbure de silicium sur carbone et la Grande Bretagne pour les fibres courtes d’alumine. Les whiskers sont considérés comme toujours trop chers et présentant une trop grande dispersion des propriétés.