École Nationale Supérieure des Mines de Paris

Centre de Morphologie Mathématique

Date de soutenance: 26/09/2001, à 14h30
Lieu : Fontainebleau - Grand amphithéâtre (bâtiment B)

Résumé

Prévoir le comportement électromagnétique de matériaux composites à partir de leur morphologie peut être effectué en deux étapes: la description du matériau, sa caractérisation, sa modélisation dans le but de le simuler d'une part et l'application d'un code de prévision de comportement d'autre part.

Dans un premier temps, un nano-matériau composite résine / noir de carbone, élaboré par EADS pour des applications Aérospatiale, est observé par microscopie électronique en transmission, caractérisé par des mesures morphologiques, modélisé et simulé par des modèles de structures aléatoires.

Un autre composite à base d'inclusions de Silice ou Zircone-Silice noyées dans une matrice d'Aluminium ou PMMA est présenté par un arsenal d'outils morphologiques. Outre la caractérisation, ces outils permettent de comprendre l'influence des modes d'élaboration sur la morphologie. Par ailleurs une méthode originale de simulation de structures hétérogènes et anisotropes à base de sphères dures est présenté.

A partir des simulations réalisées, un code de calcul reposant sur l'itération de fonctions de Green dans l'espace de Fourier à été développé. Ce code nous a permis de mettre en évidence une anomalie de comportement diélectrique concernant la résine. Cette anomalie a été vérifiée par des spectres de perte d'énergie d'électrons (EELS) et le résultat confirmé par analyse d'image en haute résolution.