Les composites Carbone/Carbone, constitués de fibres de carbone et de matrice en pyrocarbone, sont des matériaux thermo-structuraux de hautes performances. Ils maintiennent leur intégrité structurale à très haute température. Ils sont, de ce fait, très employés dans le secteur de l'aéronautique et du spatial.

Parmi les techniques utilisées pour élaborer ces matériaux on trouve la CVI (Infiltration Chimique en phase Vapeur). La qualité des pièces obtenues dépend fortement des conditions opératoires, qui dépendent elles-mêmes du transport gazeux au sein de la préforme et de l'évolution des propriétés structurales (porosité, surface interne, taille des pores) au fur et à mesure de l'élaboration. Il importe d'obtenir des données sur ces quantités afin de mener ce procédé – relativement coûteux – d'une façon optimale.

Un travail aussi bien expérimental que numérique est abordé aux échelles macroscopique, mésoscopique et/ou microscopique afin d'évaluer le transport massique en fonction de la structure du composite à différents stades de densification.

Des préformes à divers niveaux d'infiltration (de 70% à 10% de porosité) ont été tomographiées. Des calculs basés image ont permis d'obtenir des informations concernant la porosité (confirmée par des mesures expérimentales), la surface spécifique et la tortuosité ; puis des calculs de perméabilité Darcéenne et de diffusivité de Knudsen (correction de Klinkenberg en régime raréfié) ont été effectués sur ces images.

Un montage expérimental de perméation de gaz à basse pression (de 5 à 30 kPa) a permis d'obtenir des mesures fiables à moins de 5% près de ces coefficients de transport. Les résultats obtenus semblent bien coïncider avec les calculs basés images et avec la littérature. On obtient ainsi l'évolution des propriétés de transport dans ces milieux poreux au fur et à mesure de leur infiltration, ce qui est un élément essentiel pour l'ingénierie du procédé CVI, tant pour le piloter que pour rechercher des optima de fonctionnement.