Identifiant pérenne de la notice : 212767747
Notice de type
Notice de regroupement
Note publique d'information : L’objectif de ce travail a été la réalisation et la caractérisation d’une protection
contre l’oxydation de matériaux carbonés, constituée d’une couche composite HfB2SiC
et d’une couche d’accrochage de SiC. Le procédé d’élaboration utilise l’infiltration
de silicium liquide dans une préforme poreuse constituée de grains de HfB2 et de carbone
issu de la décomposition d’une résine. La réaction entre le silicium et le carbone
forme une matrice de SiC et à l’interface le silicium réagit avec le substrat pour
donner SiC et assurer un accrochage chimique et mécanique. Les conditions d’élaboration
ont été étudiées afin de réaliser un revêtement compact et homogène. La microstructure
obtenue se compose de grains de HfB2 et de nanoparticules de SiC mise en évidence
par microscopie électronique en transmission. Une phase intermédiaire contenant Hf-B-Si-C
a été détectée, par spectrométrie Auger, en périphérie des grains de HfB2. Le comportement
à l’oxydation a été étudié dans un large domaine de pression d’oxygène (1-200 mbar)
en montée linéaire de température et en régime isotherme. deux domaines correspondant
respectivement à l’oxydation de la phase intermédiaire vers 600°C-700°C et des nanoparticules
de SiC vers 900-1000°C, conduisent à la formation d’un verre borosilicaté cicatrisant.
La présence de B2O3 à haute température favorise la dissolution de HfO2 dans le verre.
La phase vitreuse stable à très haute température constitue alors une barrière de
diffusion à l’oxygène de quelques dizaines de microns. En régime isotherme, la cinétique
tend rapidement vers un régime parabolique très lent jusqu’à 1700°C. A basse pression
partielle d’oxygène un domaine d’oxydation active apparaît. La comparaison avec le
carbure de silicium montre que le verre formé est plus stable que la silice pure
Note publique d'information : The aim of this work is the elaboration and the caracterisation of HfB2SiC oxidation
protection coating for carbon based materials. Silicon carbide is formed by reactive
infiltration of silicon through a porous carbon/HfB2 grains layer. The coating microstructure
is composed of HfB2 grains surrounded by SiC nanoparticles and a phase containing
Hf-B-Si-C at the interface between HfB2 and Sic. The oxidation behaviour was studied
between 1 and 200 mbar by linear increase of temperature and under isothermal conditions.
A sealing refractory glass, more stable than pure silica, is formed. The oxidation
kinetic follows very quickly a slow parabolic law up to 1 700°C
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Documentation
