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Développement de composites métal - nanotubes de carbone par pressage à chaud

Depuis la découverte des nanotubes de carbone (CNTs) en 1991, de nombreuses études ont révélé leurs propriétés mécaniques, électriques et thermiques remarquables. Leur utilisation dans des composites à matrice polymère et céramique est étudiée depuis 1999, mais jusqu'ici la possibilité de servir de renfort à des matrices métalliques a été peu explorée.

Dans ce projet, un nouveau composite Magnésium-2%CNTs a été produit à partir de mélanges homogènes de poudres compactés à 600°C par pressage uni-axial dans des moules en graphite, suivi d'un traitement final de consolidation par pressage isostatique à chaud. Des résultats préliminaires ont montré une augmentation de module d'élasticité d'environ 10%. L'optimisation des propriétés mécaniques lors de développements futurs dépendra de l'amélioration de l'adhésion matrice-renfort, de l'augmentation du taux de renfort et de l'utilisation des nanotubes monoparois à haut module d'élasticité.

Le principal résultat de cette recherche est d'avoir prouvé la faisabilité de réaliser par technologie des poudres des composites métal-CNTs avec une dispersion uniforme des nanotubes. Cela n'avait jamais été réalisé par aucune autre technique de mise en forme des matériaux composites à matrice métallique.

Magnésium renforcé avec de nanotubes de carbone
(2% en poids) obtenu par pressage à chaud

Surface de rupture montrant une dispersion uniforme
 

   
   
   

de nanotubes dans la matrice métallique