Composites particulaires métalliques pour la réalisation de dos de sondes ultrasonores dédiées aux mesures non destructives en milieux hostiles

Dans le domaine des mesures UltraSonores (US) en milieux hostiles, il existe un besoin de sondes acoustiques capables de fonctionner en continu a des temperatures pouvant atteindre les 700°C. Actuellement, aucune sonde commerciale ne repond a ce besoin. L'objectif du travail se focalise en partie sur la realisation et la caracterisation d'une partie primordiale de la sonde ultrasonore : la face arriere (dos des sondes ou backing). La realisation de sondes US dediees aux mesures non destructives en milieux hostiles impose de trouver des materiaux et des procedes de fabrication et d'assemblage adequats. Les dos sont generalement realises par l'adjonction de poudre metallique dans une matrice de polymere. Cette derniere limite le fonctionnement en temperature. Une des solutions envisagee est d'utiliser des composites particulaires obtenus a partir de poudres metalliques pressees uni-axialement a chaud. Ce type de materiaux etant intrinsequement resistant aux temperatures elevees. Pour etablir le protocole de fabrication, on a realise la matrice avec de l'etain (pour sa grande ductilite) et les diffuseurs avec des inclusions de tungstene. Nous avons etudie l'influence de la temperature, de la force de pressage et son temps de maintien, sur la densification et la tenue mecanique de pastilles d'etain pur. Les materiaux composites sont caracterises par spectroscopie ultrasonore. La fraction volumique et le diametre des spheres de tungstene permettent de controler finement les proprietes acoustiques. La realisation de dos a partir d'etain a montre la possibilite d'utiliser des composites particulaires metallique comme dos de sondes US dediees aux mesures a haute temperature. L'utilisation d'autres metaux comme le nickel permettra d'augmenter la temperature d'utilisation limitee dans le cadre de l'etain a 230 °C.