Brevet FR2782735A1 — publié le 20000303

Elément en composite à matrice métallique (MMC) La présente invention porte sur un élément en composite à matrice métallique (élément en MMC) comprenant une matière de renfort poreuse dont les pores sont remplis d'une matière d'infiltration choisie dans le groupe constitué des métaux et des alliages métalliques. Les composites à matrice métallique, aussi appelés en abrégé MMC, sont des matériaux dans lesquels une matière de renfort non métallique et une matière d'infiltration métallique ou métalloïde sont imbriquées dans différentes proportions. La matière de renfort peut être entourée ou infiltrée, sous forme de particules, de fibres ou de corps poreux, de métal ou de métalloïde. Le choix de la nature, de la forme, de la quantité et de la porosité de la matière de renfort ainsi que de la nature de la matière d'infiltration permet de faire varier en fonction des exigences les propriétés mécaniques, électriques et thermiques des matériaux produits. Un des domaines possibles d'application de ces matériaux composites MMC est l'électronique ou l'électronique de puissance, o ils sont employés pour l'évacuation de la chaleur produite par les composants électroniques, et par conséquent, des corps de refroidissement ou des supports de circuits peuvent être fabriqués avec eux. Pour cela sont nécessaires surtout les trois propriétés suivantes 1) Une haute conductivité thermique, afin que la chaleur produite par un composant électronique puisse être évacuée le plus efficacement possible. 2) Un bas coefficient de dilatation thermique, ou un coefficient de dilatation thermique concordant le mieux possible avec celui du composant à refroidir, afin que le composant et le corps de refroidissement fixé à lui, en cas de variations de température, changent de dimensions autant que possible également et qu'ainsi soient évitées des contraintes thermiques dans la couche de liaison entre le composant et le corps de refroidissement. 3) Une faible densité, afin que le corps de refroidissement ou le support de circuits soit le plus léger possible. 2 2782735 Un autre domaine possible d'application des matériaux composites MMC est la réalisation de plaques de cuisson. Là, sur la face de la plaque en MMC opposée à la surface de pose d'un récipient de cuisson est fixé un isolant, par exemple une céramique telle qu'A1203, AIN, Si3N4. Sur la s face de l'isolant opposée à la plaque en MMC est appliquée une résistance électrique chauffante. Dans ce domaine d'application aussi, il convient que la plaque en MMC ait les trois propriétés indiquées ci- dessus: la haute conductivité thermique est nécessaire pour une transmission efficace au récipient de cuisson de la chaleur produite par le conducteur chauffant, la concordance aussi bonne que possible des coefficients de dilatation thermique de la plaque et de l'isolant assure que, malgré les variations de température, il ne se crée pas, dans la couche de liaison entre la plaque en MMC et l'isolant, de contraintes hermiques qui conduisent à la séparation de ces deux éléments, et avec la faible densité, on obtient un s15 poids total faible de la plaque de cuisson. La présente invention a pour but de fournir un élément en MMC du type indiqué au début qui présente à un haut degré les trois propriétés mentionnées, en particulier ait un coefficient de dilatation thermique particulièrement bas qui concorde particulièrement bien avec ceux par exemple d'AlN et de Si. L'invention atteint ce but en utilisant comme matière de renfort du carbure de silicium recristallisé (RSiC). En raison de la structure de cette matière, le métal inséré dans les pores ne peut plus déformer le RSiC. Le coefficient de dilatation thermique de l'élément en MMC entier est ainsi fixé pratiquement exclusivement par le bas coefficient de dilatation du RSiC. Comme perfectionnement de l'invention, il peut être prévu que le carbure de silicium recristallisé ait une porosité de 5 à 40 % en volume, de préférence de 10 à 35 % en volume, en particulier de 20 à 30 % en volume. Avec ces différentes porosités, on peut aussi fixer de manière très précise le coefficient de dilatation thermique. 3 2782735 En outre, il peut être prévu que la matière d'infiltration soit du magnésium, du zinc, du fer, de l'aluminium, du cuivre ou un métal semblable ou un alliage de ces métaux. s Ces matières permettent en plus de s'adapter aux données et exigences de l'emploi prévu. Un perfectionnement de l'invention peut être au moins un corps fixé à l'élément en MMC. Cela permet d'obtenir de façon simple un corps de forme qui présente des propriétés mécaniques, thermiques et électriques différentes par zones. A cet égard, il peut être prévu que le corps soit constitué d'une matière électriquement isolante, en particulier d'une céramique comme par exemple A1203, AIN ou analogue ou de diamant. On peut alors fixer directement sur ce corps isolant le composant électronique à refroidir. Selon un perfectionnement particulièrement préféré de l'invention, il peut être prévu que le corps soit un diamant déposé en phase vapeur, par exemple par un procédé de dépôt chimique ou de dépôt physique en phase vapeur, sur l'élément en MMC. Le diamant a une conductivité thermique particulièrement bonne, et en outre, le dépôt en phase vapeur permet de réaliser une union particulièrement intime entre le corps en diamant alors formé et l'élément en MMC. Ces deux facteurs font que la chaleur appliquée par exemple par un composant électronique sur la surface du corps en diamant opposée à l'élément en MMC est conduite de manière particulièrement efficace à cet élément. En outre, il peut être prévu que le corps soit constitué de la matière d'infiltration et fasse corps avec l'élément en MMC. L'élément en MMC et le composant fixé à lui ont également ici entre eux une liaison intime qui produit une transmission particulièrement bonne de la chaleur. 4 2782735 Selon un autre perfectionnement de l'invention, il peut être prévu que le corps présente une matière de renfort poreuse, comme par exemple RSiC, SiC, céramique, graphite ou analogue, dont les pores sont pénétrés par la matière d'infiltration, et que le corps fasse corps avec l'élément en MMC. $ Là aussi, l'union intime de l'élément en MMC et du corps est avantageuse, et en outre, on peut fixer les propriétés physiques du corps de façon analogue à celles de l'élément en MMC en choisissant de manière appropriée sa matière de renfort. L'invention est expliquée en détail ci-après à l'aide des dessins joints, sur lesquels: la fig. 1 est une vue de côté d'un composant électronique placé sur un support de circuits 3, la fig. 2 est une coupe verticale d'un dispositif pour la fabrication d'un élément en MMC selon l'invention par infiltration sous pression de gaz, la fig. 3 est une coupe verticale d'un élément en MMC selon l'invention avec un corps 2 fixé à lui, la fig. 4a montre l'élément en MMC de la fig. 3 avec un corps 2 d'une autre forme joint par coulée à l'élément en MMC, la fig. 4b montre l'élément en MMC de la fig. 4a avec de la matière de renfort 15' dans le corps 2, la fig. 4c montre l'élément en MMC de la fig. 4a avec un corps supplémentaire 2' fixé à lui, la fig. 4d est une coupe verticale d'un élément en MMC selon l'invention se trouvant encore dans le support de préforme 12, avec plusieurs corps 2 fixés à lui, la fig. 5a est une coupe schématique de la matière de départ pour la fabrication de RSiC, la fig. 5b est une coupe schématique d'un RSiC terminé, 2782735 la fig. 6a est un graphique qui représente la variation des coefficients de dilatation thermique de Cu, Cu-RSiC, Al-RSiC, AI-SiC, AlN et Si en fonction de la température, et la fig. 6b est un graphique qui représente la variation des coefficients de dilatation thermique d'Al- RSiC, Cu-RSiC, AlN et Si en fonction de la température. L'objet de l'invention est un élément en composite à matrice métallique (élément en MMC) qui comprend une matière de renfort poreuse dont les pores sont remplis d'une matière d'infiltration 14 choisie dans le groupe constitué des métaux et des alliages métalliques. De tels éléments en MMC sont connus en soi; ils ont un faible poids et de hautes caractéristiques mécaniques, de sorte qu'ils sont employés par exemple dans l'aéronautique et l'astronautique. D'autres propriétés favorables sont leur faible coefficient de dilatation thermique avec en même temps une haute conductivité thermique, de sorte qu'ils peuvent être utilisés comme corps de refroidissement, comme supports de circuits, dans les échangeurs de chaleur ou dans d'autres applications thermiques, en particulier dans les plaques de cuisson. Un élément en composite à matrice métallique selon l'invention se distingue par le fait que sa matière de renfort est du carbure de silicium recristallisé (RSiC). Il est connu jusqu'ici d'employer du SiC "normal" comme matière de renfort de matériaux MMC. Ce SiC "normal", qui ne sera plus appelé dans la suite que SiC, se présente soit sous forme de corps séparés tels que fibres, particules, trichites, plaques qui sont entourés par la matière d'infiltration, soit sous la forme d'un corps de forme poreux dont les pores sont remplis du métal d'infiltration. On obtient un tel corps de forme poreux en mélangeant de la poudre de SiC ayant une grosseur de grains déterminée avec des additifs de frittage, la comprimant en une ébauche et la frittant. Le frittage peut être effectué par différents procédés comme par exemple frittage sans pression, compression à chaud, compression isostatique à chaud, densification isostatique à chaud ou procédés semblables. Dans chacun de ces procédés 6 2782735 de frittage, les particules de SiC séparées commencent par s'unir le long des joints de grains. Ensuite a lieu la formation d'un squelette poreux cohérent, les particules initiales de SiC perdant alors de plus en plus leur identité. Il se produit un retrait, c'est-à-dire que les dimensions s géométriques de l'ébauche diminuent, et une formation de nouveaux joints de grains. Pendant la poursuite de la progression du frittage a lieu un retrait supplémentaire, de sorte qu'en même temps, les pores existant entre les particules de SiC se ferment, la densité de l'ébauche augmente et l'on obtient une ébauche ayant une densité de presque 100 %. Un corps de forme constitué de SiC recristallisé (RSiC) a par contre une structure toute autre qui résulte du mécanisme de frittage tout autre utilisé pour sa fabrication. Le produit de départ de RSiC est de nouveau de la poudre de SiC, mais qui a une distribution granulométrique déterminée. Une distribution granulométrique bimodale s'est révélée particulièrement bonne. La poudre présente d'une part des grains relativement gros (d'une grosseur par exemple d'environ 100 pm) et d'autre part des grains très petits de grosseur allant jusque dans le domaine submicronique (inférieure à 1 Im). Les petits grains doivent s'insérer le plus possible dans les coins des gros grains. A la différence du frittage de SiC, il n'est pas utilisé d'additifs de frittage. Les deux grosseurs de grains sont représentées schématiquement sur la fig. 5a, o les gros grains sont désignés par 20 et les petits grains qui s'insèrent dans les intervalles entre les gros grains 20 sont désignés par 21. Cette distribution granulométrique bimodale est importante pour le processus de frittage qui conduit à RSiC, qui est exécuté à des températures supérieures à 2200 C et dans une atmosphère de gaz protecteur, et dans lequel, à la différence du frittage de SiC, on n'observe pas de phénomènes de retrait ou n'en observe que de très faibles. L'absence de retrait s'explique par le fait que, pendant le processus de frittage, les particules de la fraction granulaire fine s'évaporent en raison de leur haute énergie superficielle et ensuite se condensent de la phase gazeuse aux endroits de contact des grosses particules. Dans le corps fritté terminé, la fraction granulaire fine n'est plus décelable en tant que telle. Par la condensation, les grosses particules croissent les unes contre 7 2782735 les autres, de sorte qu'il se forme des joints de grains communs et se produit une consolidation. Cette croissance de grains n'est cependant pas une formation nouvelle de cristaux, de sorte que l'expression "SiC recristallisé" introduite il y a déjà longtemps décrit en réalité inexactement le processus de frittage. Par la croissance de grains a eu lieu un feutrage des cristaux de SiC, de sorte que les cristaux individuels présentent un autoliaison solide de SiC. Une partie d'un corps en RSiC formé de cette manière est représentée sur la fig. 5b, sur laquelle les endroits foncés 22 entre les gros grains 20 représentent des pores. Le carbure de silicium recristallisé (RSiC) employé dans l'invention comme matière de renfort d'un élément en MMC présente une porosité de 5 à 40 % en volume, les domaines de 10 à 35 % en volume et en particulier de 20 à 30 % en volume s'étant révélés particulièrement bons. On peut certes aussi fabriquer du SiC ayant ces valeurs de porosité, mais il existe, en ce qui concerne la qualité de cette porosité, une différence sensible, mais très importante, pour l'utilisation comme matière de renfort dans un corps en MMC, entre SiC et RSiC employé dans l'invention. Lors du frittage de SiC a lieu, comme indiqué ci-dessus, un retrait qui provoque un rapprochement des particules individuelles de SiC et ainsi un rétrécissement des pores qui existent entre ces particules. Les pores de SiC sont ainsi relativement étroits, de sorte qu'on ne peut les remplir de métal d'infiltration qu'avec une relativement grande dépense. Le rétrécissement des pores peut aussi aller jusqu'à ce que ceux-ci se ferment, c'est-à-dire deviennent inaccessibles de l'extérieur. De tels pores fermés ne peuvent plus, en raison de leur inaccessibilité, être remplis de métal d'infiltration; ils ne représentent plus dans l'élément en MMC terminé que des défauts qui diminuent la résistance de cet élément. Le RSiC employé dans l'invention comme matière de renfort s'est formé, comme expliqué ci-dessus, lors d'un processus de frittage sans retrait, de sorte que le rétrécissement des pores qui existent entre les grosses particules de SiC n'a pas ici lieu. RSiC présente par conséquent des pores beaucoup plus grands que ceux de SiC, de sorte qu'on peut remplir ces pores de métal d'infiltration avec une bien moindre dépense. 8 2782735 En outre, les pores de RSiC ne sont en aucun cas fermés, de sorte que RSiC présente une porosité ouverte. En raison de cette porosité ouverte, tous les pores peuvent être remplis de métal d'infiltration et il ne reste pas dans l'élément en MMC de pores vides constituant des défauts de la matière. Le retrait qui a lieu dans le cas de SiC fritté, qui, suivant l'intensité du frittage, peut aller jusqu'à 40 % (suivant l'élément), et le changement qui l'accompagne des dimensions géométriques de l'ébauche en SiC ont en particulier l'inconvénient supplémentaire de ne pas permettre de fabriquer des corps en SiC avec une haute précision dimensionnelle. En outre, le retrait, même avec les mêmes paramètres de frittage (même température, même vitesse de croissance ou décroissance de la température, même durée de frittage), ne se produit pas toujours avec la même amplitude (géométrie différente), de sorte qu'il est difficile de réaliser une fabrication en série reproductible d'éléments en SiC. Dans le cas de RSiC, un tel retrait n'a pas du tout lieu, de sorte que les inconvénients associés à celui-ci sont aussi absents. Un domaine d'application particulièrement intéressant de tels éléments en MMC est l'électronique ou l'électronique de puissance. Avec le perfectionnement croissant des composants de l'électronique de puissance, ceux-ci présentent des puissances de commutation de plus en plus élevées, et la production de chaleur à évacuer augmente en conséquence. Pour assurer une évacuation suffisamment rapide et efficace de cette chaleur, il faut monter les composants électroniques sur des supports en matières qui conduisent de mieux en mieux la chaleur. Un tel montage est représenté schématiquement sur la fig. 1. Le composant électronique 1 est une puce en silicium qui est montée sur un corps 2 en céramique isolante. Ce corps en céramique 2 est joint au support de circuits 3. Sur la fig. 4c, en plus, un dispositif de refroidissement est coulé sur le support de circuits 3. En plus de la bonne évacuation de la chaleur, le support de circuits 3 doit avoir un coefficient de dilatation thermique semblable ou, idéalement, égal à celui du composant à refroidir ou aux coefficients de dilatation des 9 2782735 autres composants joints au support de circuits 3 (corps en céramique 2). Si cette exigence n'est pas satisfaite, c'est-à-dire si le support de circuits 3 et le composant électronique 1 ont des coefficients de dilatation très différents, en cas de variations de température, il apparaît des contraintes thermiques dans le montage, ce qui peut conduire à une rupture de la liaison entre le composant 1 et le support de circuits 3 et par la suite à la surcharge thermique du composant 1. Un autre domaine d'application intéressant des éléments en MMC est la fabrication de plaques de cuisson. Là, de façon analogue au support de circuits 3 dont on vient de parler, sur une plaque en MMC qui forme la surface de cuisson est fixé un isolant, de préférence de nouveau une céramique telle qu'A1203, AlN, Si3N4, qui porte un conducteur chauffant. Là aussi, il convient que le coefficient de dilatation thermique l5 de la plaque en MMC concorde le mieux possible avec celui de l'isolant afin qu'il n'apparaisse pas de contraintes thermiques dans le montage. Jusqu'ici, pour la réalisation du corps en céramique 2 a été utilisé principalement de l'oxyde d'aluminium. Comme cette céramique a une conductivité thermique relativement basse et qu'ainsi, la chaleur produite par le composant électronique 1 ne peut être évacuée que de manière très peu efficace, on est passé à l'utilisation de nitrure d'aluminium comme isolant. Les propriétés physiques les plus importantes sont indiquées dans le tableau 1. Tableau 1 - Propriétés physiques de quelques céramiques et du diamant Matière Masse volumique Conductivité Coefficient en g/cm3 thermique de dilatation en W/m.K thermique en 10-6 K-1 A1203 3,8 20 à 30 6,7 à 6,8 AIN 3,26 170 à 180 3,7 Diamant 3,52 800 à 1200 0,8 à 1,5 BeO 3 200 6,5 2782735 Pour des raisons de toxicité, l'oxyde de béryllium n'est utilisé que dans des cas spéciaux. Comme les céramiques d'AlN ont cependant un coefficient de dilatation très inférieur à celui des céramiques d'A1203 utilisées jusqu'ici et les cycles de commutation des composants 1 deviennent de plus en plus courts (et il apparaît donc des variations de températures plus rapides et plus fréquentes), la combinaison avec le cuivre, employé jusqu'ici dans le support de circuits 3, n'est plus possible. Le coefficient de dilatation du cuivre est d'environ 17 x 10-6 K-1 et celui d'AlN de seulement 3,7 x 10-6 K-1 environ, ce qui conduit à des différences de dilatation de grandeur inadmissible. Cette différence entre les coefficients de dilatation ressort particulièrement nettement de la fig. 6, o entre autres les coefficients de dilatation thermique du cuivre et d'AlN sont représentés en fonction de la température ambiante. Il s'agit par conséquent de remplacer le cuivre, utilisé jusqu'ici, par un autre matériau qui ait une dilatation thermique basse semblable à celles de la céramique isolante AlN et du matériau de composants Si et en même temps une haute conductivité thermique pour une évacuation efficace de la chaleur produite par le composant 1 et une faible densité pour l'obtention d'un faible poids total. Dans le cas des métaux ou de leurs alliages, seuls un ou deux de ces trois paramètres (haute conductivité thermique, basse dilatation thermique et faible densité) ont des valeurs optimales. Dans le tableau 2 ci-dessous sont rassemblées des comparaisons correspondantes. Ainsi, par exemple, le cuivre a une très haute conductivité thermique, mais aussi une haute dilatation thermique et une haute densité. Le molybdène a bien une conductivité thermique relativement haute et une très basse dilatation, mais par contre une haute densité. Tableau 2 - Rassemblement de propriétés de quelques métaux et composés métalliques Matière Masse volumique Conductivité Coefficient en g/cm3 thermique de dilatation en W/m.K thermique en 10-6 K-1 il 2782735 Cu 8,96 390 17,0 AI 2,70 170 à 220 23 AlSi12 2,65 120 à 190 20 s Mo 10,20 146 5,0 W 19,3 160 4,5 Acier (4140) 7,80 50 13,5 Kovar 8,36 17 5,3 Cu1OW90 16,40 200 6,5 AI-SiC 3,0 180 à 200 6, 5 à 7,5 Un matériau déjà connu qui satisfait relativement bien aux trois exigences ci-dessus est un composite à matrice métallique (MMC) sur lequel l'invention concrète aussi porte. Comme il ressort de la dernière ligne du tableau 2 ainsi que de la fig. 6, un élément en MMC dont la matière de renfort est SiC et le métal d'infiltration est Al (ce matériau est désigné par Al-SiC) a un coefficient de dilatation thermique nettement plus proche de ceux d'AIN et de Si. La conductivité thermique et la densité aussi ont des valeurs satisfaisantes. Néanmoins, on remarque encore une différence importante entre les 2s coefficients de dilatation thermique d'Al-SiC et AIN et Si, en raison de laquelle, dans un dispositif selon la fig. 1, il apparaît, en cas de variations de température, des contraintes dans les liaisons entre le composant en silicium 1, la couche isolante en AIN 2 et le support de circuits 3 formé d'AI-SiC. Si par contre, dans un élément en MMC, de la manière de l'invention, la matière de renfort est du carbure de silicium recristallisé (RSiC), cet élément a un coefficient de dilatation thermique qui est encore plus proche de ceux d'AIN et de Si, voir la fig. 6a, o sont représentés les coefficients _ de dilatation thermique de RSiC infiltré d'AI et de Cu. Si le support de circuits 3 est formé par un élément en MMC renforcé par RSiC de la manière de l'invention, il apparaît dans le montage de la fig. 1 nettement moins de contraintes en cas de variations de température, ce qui conduit à une plus longue durée de vie et une plus haute fiabilité. 12 2782735 Comme il ressort déjà de la fig. 6a, et encore plus nettement de la fig. 6b, Al-RSiC et Cu-RSiC ont un coefficient de dilatation thermique bas semblable. Ces coefficients de dilatation thermique à peu près égaux malgré un métal d'infiltration différent s'expliquent de la manière suivante. Comme déjà indiqué ci-dessus dans le cadre de l'exposé du procédé de fabrication de RSiC, les particules individuelles de SiC sont liées entre elles par des autoliaisons de SiC solides. En raison de la structure de RSiC, un corps en RSiC poreux a une résistance mécanique élevée telle qu'il fixe seul le coefficient de dilatation thermique de l'élément en MMC entier. Le métal d'infiltration inséré dans les pores du corps en RSiC n'est pas à même de déformer le corps en RSiC au moyen des variations de volume que le métal exécute en cas de variations de température. C'est pourquoi, aussi en cas d'utilisation d'autres métaux d'infiltration comme par exemple le magnésium, le zinc, le fer, le chrome ou des métaux semblables ou en cas d'utilisation d'alliages d'infiltration comme par exemple AlSi7Mg, l'élément en MMC obtenu a toujours un coefficient de dilatation thermique bas semblable. On pourrait en outre supposer que le métal d'infiltration, en cas d'élévation de température, en raison de son augmentation de volume, sourd un peu du squelette de RSiC, car, comme indiqué, il ne peut pas déformer celui-ci. De façon surprenante, cela n'a cependant pas lieu: le corps en RSiC, même en cas d'élévation de température, conserve le métal d'infiltration dans ses pores et le coefficient de dilatation reste pratiquement constant. Dans le SiC employé jusqu'ici, on n'observe pas l'effet de fixation du coefficient de dilatation thermique (presque) exclusivement par la matière de renfort: si SiC est sous forme de poudre ou de fibres, il ne peut pas, du fait que ses particules ne sont pas liées entre elles, opposer de résistance aux dilatations du métal d'infiltration. Dans un corps de forme en SiC fritté poreux, la liaison des particules produite par le frittage n'est pas approximativement aussi solide que dans le cas de RSiC, de sorte que le métal d'infiltration inséré dans les pores du SiC ne peut pas entraîner le SiC en cas de variations de volume dues à la température. Le coefficient de dilatation thermique des éléments en MMC renforcés par SiC connus 13 2782735 jusqu'ici est par conséquent très largement déterminé par le métal d'infiltration employé. On peut diminuer le coefficient de dilatation thermique des éléments en s MMC renforcés au moyen de corps de forme en SiC connus jusqu'ici en frittant plus fortement le corps de forme en SiC avant l'infiltration. Avec ce frittage plus fort, cependant, d'une part, se pose le problème déjà mentionné ci-dessus qui est que les pores du SiC se rétrécissent, et qu'il est donc plus coûteux de les remplir de matière d'infiltration, ou que les pores se ferment, c'est-à-dire ne sont plus accessibles de l'extérieur et donc ne peuvent plus du tout être remplis de matière d'infiltration. D'autre part, le frittage plus fort des corps de forme en SiC ne permet pas d'obtenir des coefficients de dilatation aussi bas que le permet l'utilisation de RSiC prévue dans l'invention. En outre, la conductivité thermique baisse, car on ne peut pas mettre autant de métal dans les corps de forme en SiC. Dans un élément en MMC renforcé par RSiC, la matière d'infiltration 14 détermine la conductivité thermique et la densité, de sorte qu'on peut fixer ces deux paramètres par un choix approprié de la matière d'infiltration 14. La matière d'infiltration 14 employée concrètement peut être choisie à volonté ou en fonction de l'application; on peut mentionner par exemple le magnésium, le zinc, le fer ou un métal analogue, l'aluminium et le cuivre et leurs alliages comme par exemple AlSi7Mg étant préférés en particulier en cas d'utilisation de l'élément en MMC de l'invention comme corps de refroidissement ou support de circuits évacuateur de chaleur. L'élément en MMC de l'invention est fabriqué par un quelconque des procédés d'infiltration connus: on peut citer par exemple un procédé de coulée sous pression, le squeeze casting, l'infiltration sous pression de gaz ou l'infiltration sans pression ou spontanée. Dans tous ces procédés, la matière d'infiltration 14 est d'abord liquéfiée par chauffage et ensuite enfoncée dans les pores de la matière de renfort. Cet enfoncement se fait par exercice de pression de piston (squeeze 14 2782735 casting) ou de pression de gaz sur la matière d'infiltration 14 liquide, ou de lui-même parce que la matière d'infiltration 14 est mise en contactavec des substances qui diminuent la tension superficielle du métal d'infiltration de façon que celui-ci puisse s'infiltrer dans les pores de la matière de renfort (infiltration spontanée). A titre d'exemple, on va expliquer en détail à l'aide de la fig. 2 le procédé d'infiltration sous pression de gaz employé de préférence. Le repère 1 1 désigne le dispositif complet qui peut être utilisé pour la fabrication d'un élément en MMC de l'invention. A l'intérieur du dispositif 1 1 se trouve un support de préforme 12 destiné à recevoir la préforme 13. La préforme 13 est constituée de la matière de renfort formée de RSiC placée de la manière désirée. L'ensemble est placé dans un creuset 6. Le dispositif 11 peut être fermé au moyen du couvercle 7, de sorte que la pression d'une source de pression 10 peut être appliquée au dispositif. Sur les bords du support de préforme 12 repose un bloc ou alimentateur en matière d'infiltration à fondre 14. Sous l'action du chauffage 5, la matière d'infiltration 14 fond et s'enfonce sous pression dans la préforme 13; ensuite, on arrête le chauffage 5 et laisse la matière d'infiltration 14 se solidifier sous pression. Avant de fondre la matière d'infiltration 14, on peut faire le vide dans le dispositif 11 pour extraire l'air qui se trouve dans les pores de la préforme 13. Selon une autre variante de ce procédé de fabrication, on peut omettre le 2 5 chauffage 5, fondre la matière d'infiltration 14 hors du dispositif 1 1 et l'appliquer à l'état fondu sur la préforme 13. Un élément en MMC de l'invention peut être employé dans tous les domaines judicieux d'application, c'est-à-dire là o des éléments à haute résistance mécanique et/ou haute conductivité thermique et/ou faible dilatation thermique avec en même temps faible poids sont nécessaires. Sa forme géométrique et le type de sa matière d'infiltration 14 peuvent être choisis en fonction des exigences de l'application prévue. L'utilisation de l'élément en MMC de l'invention pour des composants électriques ou électroniques est particulièrement préférée. La fig. 1, à laquelle il a déjà été fait référence au début, montre ce domaine d'application. On y voit un composant électronique 1 formé d'une puce en silicium qui repose sur un support de circuits 3 par l'intermédiaire d'un 2782735 corps 2 en céramique isolante. Le support de circuits 3 est constitué d'un élément en MMC de l'invention. Le corps 2 est fixé à l'élément en MMC par des procédés d'assemblage courants tels que collage, brasage ou analogues, mais pourrait aussi être joint par coulée à l'élément en MMC. On peut réaliser cette dernière union, particulièrement intime, en mettant le corps 2, pour l'introduction de la matière d'infiltration 14 dans la matière de renfort 15, conjointement avec cette dernière, dans le moule utilisé pour la mise en oeuvre du procédé d'infiltration, appelé ci-dessus support de préforme 12 à propos de l'explication de la fig. 2. La fig. 3 montre une coupe d'un tel élément en MMC présentant un corps 2 joint à lui par coulée. Il n'est pas nécessaire que les parties 14' de la matière d'infiltration 14 qui entourent le corps 2, représentées en trait interrompu, existent. Elles peuvent être enlevées soit en totalité, soit en partie, avec formation d'une structure, après la fabrication de l'élément en MMC, ou bien le corps 2 peut être recouvert dans ces zones, de sorte que ces parties représentées en trait interrompu 14' de la matière d'infiltration 14 ne se forment pas du tout. En particulier en cas d'utilisation de l'élément en MMC de la fig. 1, il est nécessaire d'enlever ou d'éviter les parties 14' afin d'obtenir un isolement électrique du composant électronique 1 du support de circuits 3. 2s En outre, sur la fig. 3 est représentée schématiquement la manière dont la matière d'infiltration 14 et la matière de renfort 15 sont imbriquées l'une dans l'autre. Un autre domaine possible d'application d'un élément en MMC de l'invention est la fabrication de plaques de cuisson par exemple pour cuisinières. Là, l'élément en MMC de l'invention forme la plaque destinée à recevoir un récipient de cuisson et présente sur sa face opposée à la face de pose du récipient un isolant sur lequel est fixé un conducteur électrique chauffant. Une telle plaque de cuisson est par conséquent un élément en MMC avec corps 2 fixé à lui comme représenté sur la fig. 3. Le corps 2 fixé à l'élément en MMC peut être constitué en principe d'une matière quelconque, par exemple de métal, de métalloïde, mais pour l'application représentée sur la fig. 1 et pour l'emploi précité dans une 16 2782735 plaque de cuisson, il doit être électriquement isolant. Comme déjà indiqué, le corps 2 est pour cela formé de préférence d'une céramique; on peut citer comme matières concrètes A1203, AlN et les matières semblables. La combinaison d'un élément en MMC dont la matière d'infiltration 14 est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, par exemple AlSi7Mg, avec un corps 2 en AlN convient particulièrement bien pour le domaine d'application préféré représenté sur la fig. 1, car ces deux matières ont un coefficient de dilatation bas semblable, une conductivité thermique élevée semblable et une faible densité. Il est particulièrement intéressant à cet égard que le corps 2 soit formé de diamant. Comme l'indique le tableau 1, ce matériau a une conductivité thermique particulièrement élevée et un coefficient de dilatation thermique qui est très semblable à celui de RSiC infiltré d'aluminium. La fixation d'un corps 2 constitué de diamant à l'élément en MMC peut également se faire par collage, par coulée ou par un procédé semblable; il s'est cependant révélé particulièrement avantageux de fabriquer le corps 2 en diamant par dépôt en phase vapeur, en déposant le diamant directement sur l'élément en MMC. Ce dépôt peut se faire par des procédés connus; on citera par exemple les procédés de dépôt chimique en phase vapeur tels que procédé au filament chaud ou procédé au plasma comme par exemple procédé aux micro- ondes, jet de plasma ou procédé semblable et les procédés de dépôt physique en phase vapeur. Les fig. 4a et 4b montrent deux autres possibilités de réalisation du corps 2 fixé à l'élément en MMC. Sur la fig. 4a, le corps 2 est constitué de la matière d'infiltration 14 elle-même et fait corps avec l'élément en MMC. Le corps 2 constitue ainsi un élément joint par coulée à l'élément en MMC qui est formé en même temps que la fabrication de ce dernier. Il est utilisé pour cela un moule ou un support de préforme 12 dont l'espace recevant la matière de renfort 15 présente un creux contigu à lui qui correspond à la forme du corps 2 à joindre par coulée. Lorsqu'on introduit la matière d'infiltration 14 liquide dans le moule ou le support de préforme 12, d'une part, elle pénètre dans la matière de renfort 15, et 17 2782735 d'autre part, elle remplit le creux prévu pour le corps 2 à joindre par coulée. La forme géométrique de ce corps 2 joint par coulée peut, tout comme celle des corps 2 constitués d'autres matières, être choisie à volonté. Comme représenté sur la fig. 4a, ce corps 2 pourrait par exemple présenter des ailettes de refroidissement. Le corps 2 représenté sur la fig. 4b constitue comme celui de la fig. 4a un élément joint par coulée à l'élément en MMC, mais ici, le corps 2, comme l'élément en MMC lui-même, contient de la matière de renfort poreuse 15' dont le pores sont pénétrés par la matière d'infiltration 14. La fabrication d'un élément en MMC pourvu d'un tel corps 2 se fait de nouveau au moyen d'un moule qui présente, outre l'espace recevant la matière de renfort 15, un creux ayant la forme du corps 2. Dans ce creux est cependant introduite ici de la matière de renfort 15' comme par exemple RSiC, fibres de céramique ou de graphite, particules telles que SiC, A1N, A1203 ou analogues, laquelle matière de renfort 15' est entourée ou pénétrée par la matière d'infiltration 14. Au lieu du corps 2 unique représenté jusqu'ici, plusieurs corps 2 peuvent être fixés à l'élément en MMC, ces corps 2 pouvant être constitués de la même matière ou de matières différentes. Ainsi, par exemple, comme représenté sur la fig. 4c, sur une face de l'élément en MMC pourrait être fixé un premier corps 2 joint par coulée et ayant la forme d'un corps de refroidissement, et sur l'autre face fixé un deuxième corps 2' en matière isolante sur lequel pourra être appliqué un composant électronique à refroidir. En outre, il est possible de prévoir plusieurs corps 2 fixés à l'élément en MMC qui constituent chacun un élément formé de matière d'infiltration 14 joint par coulée à l'élément en MMC. La fig. 4d montre une coupe d'un tel élément en MMC se trouvant encore dans le support de préforme en plusieurs parties 12, les corps 2 étant ici des ailettes de refroidissement parallélépipédiques ou des boutons de refroidissement cylindriques. On voit ici les creux 16 dont il a déjà été question plus haut faits dans le support de préforme 12 et dans lesquels sont formés les corps 2 joints par coulée. Entre les creux 16, le support de préforme 12 présente des nervures 17. Pendant le refroidissement à l'issue de l'opération 18 2782735 d'infiltration, les corps 2 et l'élément en MMC lui-même se contractent et la distance entre les corps 2 alors diminue. Avec le SiC utilisé jusqu'ici, l'élément en MMC a un coefficient de dilatation thermique relativement grand qui fait que l'élément en MMC, lors du refroidissement dans le support de préforme 12, se rétracte au point que les nervures 17 sont serrées par les deux corps 2 voisins d'elles. L'élément en MMC se rétracte ainsi sur le support de préforme 12 et ne peut plus être démoulé ou ne peut l'être qu'à plus grands frais. Un élément en MMC renforcé par RSiC de la manière de l'invention se rétracte par contre beaucoup moins, le blocage indiqué ci-dessus de l'élément sur le support de préforme 12 ne peut pas avoir lieu, et le démoulage est toujours facile. La fixation d'au moins un corps 2 à l'élément en MMC a été représentée seulement à propos de l'utilisation de l'élément en MMC comme support de circuits ou corps de refroidissement, mais un tel corps 2 peut aussi être prévu dans d'autres applications de l'élément en MMC de l'invention. 19 2782735 REVENDICATIONS 1. Elément en composite à matrice métallique (élément en MMC) comprenant une matière de renfort poreuse (15) dont les pores sont remplis d'une matière d'infiltration (14) choisie dans le groupe constitué des métaux et des alliages métalliques, caractérisé par le fait que la matière de renfort (15) est du carbure de silicium recristallisé (RSiC). 2. Elément en MMC selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le carbure de silicium recristallisé a une porosité de 5 à 40 % en volume, de préférence de 10 à 35 % en volume, en particulier de 20 à 30 % en volume. 3. Elément en MMC selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que la matière d'infiltration (14) est du magnésium, du zinc, du fer, de l'aluminium, du cuivre, du silicium ou un métal semblable ou un alliage de ces métaux. 4. Elément en MMC selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par au moins un corps (2) fixé à l'élément en MMC. 5. Elément en MMC selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps (2) est constitué d'une matière électriquement isolante, en particulier d'une céramique comme par exemple A1203, AlN ou analogue ou de diamant. 6. Elément en MMC selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le corps (2) est un diamant déposé en phase vapeur, par exemple par un procédé de dépôt chimique ou de dépôt physique en phase vapeur, sur l'élément en MMC. 7. Elément en MMC selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps (2) est constitué de la matière d'infiltration (14) et fait corps avec l'élément en MMC. 8. Elément en MMC selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le corps (2) présente une matière de renfort poreuse (15'), comme par 2782735 exemple RSiC, SiC, céramique, graphite ou analogue, dont les pores sont pénétrés par la matière d'infiltration (14), et que le corps (2) fait corps avec l'élément en MMC.