Introduction de l'auto-cicatrisation à haute température dans les revêtements composites oxydes, destinés aux applications en environnements sévères

Abstract

Les composites à matrice céramique (CMC) de type SiC(m)/SiC(f) sont destinés à être de plus en plus fréquemmentutilisés pour confectionner les pièces situées dans les parties chaudes des prochaines générations de turboréacteurs.Toutefois, en condition de fonctionnement, l’environnement de combustion, riche en vapeur d’eau, engendre une dégradation de ces matériaux par des phénomènes d’oxydation et de volatilisation. Afin d’augmenter la durée de vie de ces composites, un revêtement protecteur jouant le rôle de barrière environnementale (EBC) est déposé en surface d’une architecture CMC/Bondcoat (Silicium), généralement par le biais de la projection plasma ou de procédés de dépôt en voie liquide. De par les nombreuses contraintes environnementales auxquelles sont soumises ces revêtements, l’intérêt s’oriente actuellement sur le développement d’EBC à base de silicates d’ytterbium (Yb2Si2O7 et Yb2SiO5), possédant une bonne compatibilité thermochimique et thermomécanique avec l’ensemble de l’architecture. Néanmoins, la présence de silicium libre dans celle-ci, limite les températures de frittage et la densification de ces systèmes, les empêchent d’accomplir leur rôle d’EBC.L’objectif de cette thèse est d’identifier de nouveaux systèmes incluant ces silicates de terre rare et faisant appel à un mécanisme dit « d’auto-cicatrisation », permettant d’obtenir une EBC dense post traitement thermique. Les modifications de compositions ont été sélectionnées de manière à conserver la stabilité à haute température et en environnement humide obtenues avec les silicates, tout en augmentant la résistance vis-à-vis des espèces corrosives dites CMAS. Une partie de ces travaux est donc consacrée à l’élaboration des systèmes identifiés, tandis que l’autre s’attarde sur la caractérisation de la résistance des composés définis et des systèmes élaborés, aux espèces corrosives.