Développement de dépôts SiOx pour la protection des matériaux métalliques vis-à-vis de la corrosion haute température

par Junyao Xu

Thèse de doctorat en Mécanique avancée

Sous la direction de Jérôme Favergeon et de Gérard Moulin.

Soutenue en 2010

à Compiègne .


  • Résumé

    La méthode "céramique dérivée de polymère" (PDCs) présente un intérêt croissant pour former des céramiques avec des propriétés spécifiques par rapport aux céramiques développées par des méthodes traditionnelles, notamment pour les céramiques à faible dimension comme les dépôts. Perhydropolysilazane (PHPS) est un précurseur de SiOx, ce qui présente de l'intérêt pour le développement de dépôts qui empêchent l'oxydation haute température des métaux, car la silice est en fait connue comme une des céramiques les plus protectrices dans de telles conditions. Les dépôts ont été développés sur un acier bas carbone (C18) par trempage. Tous les paramètres de pyrolyse ont été étudiés en détail, et un alliage base nickel (alliage 600) a également été utilisé pour étudier l'influence de la nature du substrat. Après l'optimisation du procédé de pyrolyse, un dépôt céramique protecteur, sans fissure et adhérent a été développé avec succès à partir du PHPS sur acier bas carbone. La technique d'émission acoustique (EA) a été utilisée pour la première fois pour suivre le procédé de transformation du dépôt polymère en céramique. Les résultats ont montré que la transformation de ce dépôt génère de l'activité EA liée au changement de structure. La nanoindentation a également été utilisée pour évaluer le comportement mécanique des dépôts en fonction des conditions de pyrolyse.

  • Titre traduit

    Development of SiOx coatings for the protection of metallic materials against high temperature corrosion


  • Résumé

    The Polymer Derived Ceramics method (PDCs) present a growing interest to form ceramics with unique properties compared with the ceramics developed by traditional methods, especially for low-dimensional ceramics such coatings. Perhydropolysilazane (PHPS) is a SiO,, precursor which is interesting to develop coatings which could prevent high température oxidation of metals, as silica is actually well-known as one of the best protective ceramics in such conditions. The coatings have been developed on low carbon steel (C18) by dip coating. All of the pyrolysis puameters have been studied in detail, and nickel-based alloy (alloy 600) was also used for studying the influence of the substrate's nature. After the optimization of the pyrolysis process, a protective, almost crack-free and well-adherent PHPS-derived ceramic coating has been developed successfully on low carbon steel. Acoustic emission (AE) technique has been used for the first time to monitor the process of transformation of the coating from polymer to ceramic. The results have shown that the transformation of polymer derived ceramic coating generate the AE activities owing to the structure change. Nanoindentation as also used to evaluate the mechanical behavior of the coatings as a function of the pyrolysis conditions.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (128 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 137 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Technologie de Compiègne. Service Commun de la Documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2010 XU 1860
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