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Module : Matériaux composites

Un matériau composite peut être, par exemple, un matériau composite à matrice organique (CMO), un matériau composite à matrice céramique (CMC) ou un matériau composite à matrice métallique (CMM).

Un matériau composite structural est généralement constitué d'un renfort et d'une matrice. Le renfort, le plus souvent sous forme fibreuse ou filamentaire, assure l'essentiel des propriétés mécaniques.

La matrice joue le rôle de liant afin de protéger le renfort de l'environnement, de le maintenir dans sa position initiale et d'assurer la transmission des efforts. Les matériaux composites peuvent être classés en fonction de la nature de leur matrice : matériau composite à matrice organique, matériau composite à matrice céramique ou matériau composite à matrice métallique.

Entre le renfort et la matrice, existe une zone de liaison appelée interface. Un matériau composite est la plupart du temps hétérogène et anisotrope.

On distinguera :

• les matériaux composites dits de "grande diffusion" dont les propriétés mécaniques sont plus faibles mais d'un coût compatible avec une production en grande série,

• les matériaux composites dits "hautes performances", présentant des propriétés mécaniques spécifiques élevées et un coût unitaire important. Ce sont les plus employés en aéronautique et dans le spatial.

Ce cours présente les différents types de matrices et renforts classiquement employés dans l’industrie, le procédé technologique de fabrication des matériaux composites, les propriétés mécaniques et comportement des matériaux composites.