Evolution du comportement d’un Composite à Matrice Céramique (CMC) auto-cicatrisante sous cyclage thermomécanique en atmosphère oxydante
Auteur / Autrice : | Rémi-Julien Bertrand-Vieville |
Direction : | Francis Rebillat, Gérald Camus |
Type : | Thèse de doctorat |
Discipline(s) : | Physico-chimie de la matière condensée |
Date : | Soutenance le 09/12/2016 |
Etablissement(s) : | Bordeaux |
Ecole(s) doctorale(s) : | École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....) |
Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : Laboratoire des Composites Thermostructuraux (Bordeaux) |
Jury : | Président / Présidente : Thierry Cutard |
Examinateurs / Examinatrices : Gérald Camus, Thierry Cutard, Pascal Reynaud, Jean-Christophe Sangleboeuf, Francis Teyssandier, Vincent Herb | |
Rapporteurs / Rapporteuses : Pascal Reynaud, Jean-Christophe Sangleboeuf |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Mots clés libres
Résumé
Les composites à fibres et matrice céramiques sont des matériaux structuraux utilisés pour des applications aéronautiques, c'est à dire subissant des contraintes mécaniques et thermiques, en milieux oxydants et corrosifs et à température élevée. La résistance à l’oxydation/corrosion de ces matériaux est liée à leur capacité à s’auto-protéger par la formation d’un oxyde nappant la surface et limitant l’accès de l’oxygène vers le coeur du matériau. Des matrices multi-séquencées auto-cicatrisantes constituées de phases borées ont ainsi été conçues. Elles engendrent la formation d’une phase protectrice borosilicatée par oxydation dès les basses températures (i.e. à partir de 450°C). Lors de leurs applications, les pièces seront soumises à des cyclages thermomécaniques venant modifier la diffusion d’O2 à coeur, la répartition des oxydes liquides ainsi que leur état. La démarche expérimentale mise en place afin de caractériser l’influence de l’oxyde sur le comportement du matériau se dissocie en quatre parties : (i) identifier le comportement intrinsèque mécanique etthermique du matériau (à température ambiante, à haute température sous atmosphère neutre, enfatigue thermique), (ii) mettre en évidence une éventuelle interaction entre l’oxyde présent dans lematériau et le comportement mécanique macroscopique de ce dernier, (iii) déterminer si la viscosité del’oxyde (très dépendante de la température) vient modifier les transfert de charge F/M et (iv) observer quel peut être le comportement du matériau lorsque de la fatigue cyclique est réalisée en même temps qu’une rampe thermique, l’alternance d’ouverture/fermeture des fissures pouvant altérer l’auto-cicatrisation du matériau.