Date : 2008
Editeur / Publisher : [S.l.] : [s.n.] , 2008
Type : Livre / Book
Type : Thèse / ThesisLangue / Language : français / French
Composites à matrice céramique
Mouillabilité -- Dissertation universitaire
Volatilisation -- Dissertation universitaire
Résumé / Abstract : Les composites à matrice céramique (CMC) trouvent des applications croissantes dans le domaine de l'aéronautique en raison de leurs propriétés exceptionnelles (caractère réfractaire, inertie chimique, haute ténacité, etc. ) Des matrices multiséquencées autocicatrisantes ont été conçues grâce à l'incorporation de bore dans la formulation chimique qui permet la formation d'une phase borosilicaté par oxydation dès les basses températures. Des études fondamentales (modélisation thermodynamique) couplée à des études expérimentales (mouillabilité) ont été réalisées afin de mieux comprendre les mécanismes réactifs responsables des variations de durée de vie des CMC. La thermodynamique permet de comprendre les interactions physicochimiques responsables de la volatilisation de B203(s) et de connaître les différentes phases qui peuvent être formées en fonction des conditions opératoires. L'étude des systèmes Si-B-C, B-C-O-Si, B-Si et SiO2-B2O3 montre que les phases borées se vaporisent à cause de l'hydratation rapide des composés riches en B203 qui sont formés dès 600°c. La réactivité du verre avec la matrice ou les renforts peut être étudiée de manière dynamique par mouillage réactif. Deux dispositifs expérimentaux (parois chaudes et parois froides) ont été conçus et réalisés au laboratoire. Les 400 essais réalisés ont permis de mettre en évidence la réactivé interfaciale entre la phase auto-cicatrisante et les constituants de la matrice auto-cicatrisante. Le comportement des systèmes étudiés est fonction d'un grand nombre de facteurs, parmi lesquels, la composition du verre, son procédé d'élaboration ou encore la température et l'atmosphère de travail
Résumé / Abstract : Ceramic matrix composites (CMC) a widely used in the aeronautic field because of their exceptional properties (refractairity, chemical inertia, high strength, etc.) Multi-sequenceced sel-healing matrix have been created using boron so that a borosilicate phase is created by oxidation at low temperature. Fundamentals studies (thermodynamics modelling) associated to experimental studies (wettability) have been realised for a better understanding of the reactive mechanisms responsible for th evolution of CMC life time. Thermodynamics allow to understand the physico-chemical interactions responsible for the volatisation of B203(s) and determine the different phases which can be created according to the experimental conditions. The study of Si-B-C, B-C-O-Si, B-Si et SiO2-B2O3 systems show that the borate phases are vaporised because of the high hydration rate of the compounds rich in B2O3 from 600°c. The reactivity between the glass and the matrix or the reinforcement have been studied by reactive wettability. Two set up (hot and cold wall reactors) have been designed in the laboratory. 400 tests have been carried out to underline the interfacial reactivity between the self healing phase and the constituents of the matrix. The behaviour of the studied systems is function of high number of parameters among, glass composition, its elaboration process or temperature and work atmosphere