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Céramiques semiconducteurs| Réf : N4803 v1
Auteur(s) : Gérald CAMUS, Christophe LORRETTE, René PAILLER, Francis REBILLAT, Bernard REIGNIER, Francis TEYSSANDIER
Date de publication : 10 nov. 2014
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Les CMC sont étudiés et développés depuis les années 1970. Plusieurs ruptures scientifiques et technologiques ont permis de les industrialiser : leur « défragilisation » par l'optimisation de la liaison fibre/matrice en introduisant une interphase et la mise au point d'un procédé de densification par CVI. L'autocicatrisation est une autre rupture qui a augmenté considérablement la durée de vie des pièces en CMC. Les pièces élaborées par la voie CVI ont des propriétés mécaniques élevées qui sont bien conservées à haute température et ces matériaux ont, dans un premier temps, été utilisés essentiellement pour des applications à haute valeur ajoutée pour lesquelles le coût de pièces n'est pas un facteur limitant : aéronautique militaire et spatial. Des efforts importants sont consacrés au développement de procédés de densification moins onéreux, afin de pouvoir introduire ces matériaux dans les moteurs pour l'aéronautique civile qui est un domaine beaucoup plus concurrentiel. Plusieurs pièces peuvent en effet bénéficier de la faible densité, de la résistance à l'oxydation et du comportement mécanique à haute température de ces matériaux : les arrières- corps des moteurs, les mélangeurs de flux (ces pièces ont été réalisées en CMC et testées en vol) et les aubes de turbines. Les aubes qui sont des pièces complexes et soumises à des contraintes élevées sont un enjeu considérable pour ces matériaux. Leur industrialisation validerait définitivement l'utilisation de ces matériaux dans des applications à forte diffusion.
La palette des matériaux pouvant être utilisés pour composer les constituants élémentaires des CMC (fibre, interphase, matrice) et des procédés associés augmente grâce aux travaux de recherche. Ces matériaux devraient à terme pouvoir être réalisés sur mesure pour une application donnée. Il s'agira alors d'associer tous les ingrédients nécessaires pour atteindre les propriétés recherchées dans des conditions de fabrication économiquement compétitives.
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VERRES ET CÉRAMIQUES
(1) - VERBEEK (W.) - * - Ger. Pat., no 2218960, Bayer AG, US Pat, no 3853567, nov. 1973.
(2) - YAJIMA (S.), HASEGAWA (Y.), OKAMURA (O.), MATSUZAWA (I.) - * - Nature, London, 273, p. 525 (1978).
(3) - BUNSELL (A.R.), PIANT (A.) - * - J. Mater. Sci., 41, p. 823 (2006).
(4) - PAILLER (R.), LAMON (J.), GUETTE (A.), SAUDER (C.), MARTIN-LITAS (I.) - * - Ann. Chim. Sci. Mat., 30(6), p. 565 (2005).
(5) - HOUDAYER (M.), SPITZ (J.), VAN (D.T.) - * - US Patent no 4472454 (1984).
(6) - DAVID (P.), BENAZET (J.-D.), RAVEL (F.) - * - In : Advanced Structural Fiber Composites, VICENZINI (P.) Ed., CIMTEC Proceedings. Techn., Faenza, Italy, p. 135 (1999).
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Laboratoire des composites thermostructuraux http://www.lcts.u-bordeaux1.fr/
Composites thermostructuraux : des matériaux d'exception http://www.herakles.com/innovation/composites-thermostructuraux/?lang=fr
Les composites thermostructuraux – Pierre Bétin
Université de tous les savoirs http://www.canal-u.tv/video/universite_de_tous_les_savoirs/les_composites_thermostructuraux.1134
Les grandes familles de matériaux composites http://www.si.ens-cachan.fr/accueil_V2.php?page=affiche_ ressource=166
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Congrès HTCMC, International Conference on High Temperature Ceramic Matrix Composites http://www.htcmc8.org/
Congrès ICACC, International Conference and Expo on Advanced Ceramics and Composites
Daytona Beach, Floride, États-Unis http://www.ceramics.org/meetings/38th-international-conference-and-...
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