Flash thermography with a periodic mask: profile evaluation of principal diffusivities for the control of composite materials

Abstract

Nous avons récemment proposé une modification de la méthode "thermographie flash" utilisée pour la mesure de la diffusivité thermique : en intercalant un masque percé d'ouvertures périodiques entre la lampe flash et le matériau anisotrope à caractériser, on peut obtenir simultanément la diffusivité hors plan et la diffusivité dans le plan de celui-ci. Ici nous présentons deux exemples où la mesure de ces propriétés thermiques est effectuée sur une base locale : une expérience unique est réalisée avec un masque comportant plusieurs ouvertures mais l'identification des paramètres est entreprise sur une fenêtre glissante dont la largeur équivaut à une période du masque. On peut alors accéder au profil des deux diffusivités. De cette manière on peut détecter des variations locales des diffusivités ainsi qu'éventuellement la présence de fissures. Avec cette technique nous avons contrôlé une série d'échantillons de C/C-SiC durant des essais de traction. Une réduction linéaire et assez uniforme de la diffusivité dans le plan, d'environ 0,1%/MPa, a systématiquement été observée. Ce comportement s'explique par le fait que l'accroissement de la contrainte induit une augmentation de la densité des microfissures. Le second exemple concerne le contrôle des disques de frein en carbone. En utilisant un masque de forme circulaire appropriée, on peut accéder en un temps réduit (environ 1 mn) aux profils, le long de la bande de freinage, des diffusivités hors plan et dans le plan du disque.