Un matériau composite est un matériau hétérogène formé d'au moins deux constituants non miscibles, disposés selon une organisation géométrique particulière.
Il existe de très nombreuses organisations géométriques possibles, aussi bien au niveau des constituants eux-mêmes (renforts sous forme de fibres longues, fibres courtes ou particules) que de la façon dont ils sont disposés (sous forme de fils qui sont ensuite tissés, de plis unidirectionnels qui sont empilés...). Selon l'organisation géométrique choisie, les propriétés du composite peuvent varier du tout au tout.
Dans cette ressource, nous nous intéressons au choix des constituants élémentaires, c'est-à-dire à la nature physique des renforts et de la matrice, en nous focalisant essentiellement sur les composites "modernes" ; nous n'abordons donc pas le cas des multi-matériaux traditionnels ou naturels comme les bétons (armés ou non) ou les bois. Il est d'usage de classer les composites par la nature de leur matrice, pour deux raisons : la matrice assure toutes les fonctions autres que la tenue mécanique (voire, dans le cas des matériaux "à grande diffusion", une partie des propriétés mécaniques), et conditionne le choix du procédé de mise en forme. On distingue habituellement trois familles :
- les composites à matrice organique (CMO),
- les composites à matrice céramique (CMC),
- les composites à matrice métallique (CMM).En outre, certains composites possèdent un deuxième niveau structurel, comme indiqué précédemment. La distinction s'opère essentiellement en fonction de la géométrie des renforts.
Les composites à fibres courtes ou à particules sont généralement de simples "matrices chargées" aux propriétés améliorées, mises en forme selon les mêmes procédés que leurs matrices seules (du moins tant que la proportion de renforts n'est pas trop élevée). La conception et la fabrication de pièces utilisant ces matériaux ne présente pas de signes distinctifs particuliers.
En revanche, les pièces