Fonctionnement en oxydation de matériaux composites céramiques (CMC) dans des environnements aéronautiques
Langue
fr
Thèses de doctorat
Date de soutenance
2013-12-16Spécialité
Physico-chimie de la matière condensée
École doctorale
École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde)Résumé
Les composites à matrice céramique (CMC) sont destinés à remplacer les superalliages comme constituants de l'architecture des chambres de combustion des moteurs aéronautiques. Dans ces conditions, la durée de vie de ces ...Lire la suite >
Les composites à matrice céramique (CMC) sont destinés à remplacer les superalliages comme constituants de l'architecture des chambres de combustion des moteurs aéronautiques. Dans ces conditions, la durée de vie de ces matériaux diminue fortement du fait de leurs dégradations par oxydation. Pour pallier à ce problème, des CMC à matrice autocicatrisante sont élaborés. Ils possèdent la particularité de s'auto-protéger vis-à-vis de l'oxydation par la formation d'oxyde passivant limitant la diffusion des espèces oxydantes au sein des fissures matricielles. Dans le cadre de ces travaux de thèse, la durabilité d'un composite SiC/[Si-B-C] est évaluée. Son comportement en oxydation/corrosion est alors étudié entre 450 et 1000°C sous air à des pressions partielles d'humidité variables. Une approche multi-échelle (échelle constituants et composite) est envisagée pour comprendre les différents mécanismes mis en jeu lors de la non-cicatrisation/cicatrisation du matériau.< Réduire
Résumé en anglais
Ceramic matrix composites are potential candidate to replace the nickel-based alloys in advanced aeronautic engines as in civilian ones. These composites display cracks due to their elaboration process but also due to ...Lire la suite >
Ceramic matrix composites are potential candidate to replace the nickel-based alloys in advanced aeronautic engines as in civilian ones. These composites display cracks due to their elaboration process but also due to mechanical loading in use. These matrix cracks become an extended network for oxygen diffusion, and cause the premature damage of the material. To avoid this process, composites with a sequenced self-healing matrix have been developed and investigated. To resume, the self-healing process consists to consume part of incoming oxygen by sealing the matrix cracks with an oxide phase. In this work, a SiC/[Si-B-C] composite is investigated and a multi-scale approach is used. In a first time, the oxidation rate of each constituent is evaluated and in a second, composite specimens are aged between 450 and 1000°C in different gas mixtures and total pressures. This approach is a good way to better understand the contribution of each element under oxidizing environment and thus the self-healing process.< Réduire
Mots clés
Composite
CMC
Oxydation
Corrosion
Oxyde de bore
Nicalon
Matrice autocicatrisante
Mots clés en anglais
Composite
CMC
Oxidation
Corrosion
Boron oxide
Nicalon
Self-healing matrix
Origine
Importé de STAR