Soutenance de thèse de Florian BOUTENEL
Soutenance de thèse de Florian BOUTENEL
Jeudi 12 novembre - 14h
en visioconférence
sur "Comportement d’une matrice alumine-silice au cours de l’élaboration de composites à matrice céramique oxyde/oxyde "
Composition du jury
- M. Thierry CUTARD : Directeur de thèse, Institut Clément Ader-Albi IMT Mines Albi
- Mme Laurence TALINI : Rapporteure, École Supérieure de Physique et de Chimie Industrielles de la ville de Paris
- M. Pascal REYNAUD : Rapporteur, Institut National des Sciences Appliquées de Lyon
- M. Gilles DUSSERRE : Co-directeur de thèse, Institut Clément Ader-Albi IMT Mines Albi
- Mme Aurélie JANKOWIAK : Examinatrice, Office National d'Études et de Recherches Aérospatiales
- M. Francis REBILLAT : Examinateur, Université de Bordeaux
- Mme Anne AIMABLE : Examinatrice, École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Limoges - École Nationale Supérieure de Céramique Industrielle
- M. Thierry CHARTIER : Examinateur, École Nationale Supérieure d'Ingénieurs de Limoges - École Nationale Supérieure de Céramique Industrielle
Mots-clés
Composites à Matrice Céramique Oxyde/Oxyde, Matrice Alumine-Silice, Relations Procédé/Microstructure/Propriétés, Suspensions, Rhéologie, Frittage
Résumé
Les composites à matrice céramique oxyde/oxyde peuvent être considérés pour des applications structurales opérant, en continu, sous environnement oxydant à des températures comprises entre 500°C et 900°C, comme c’est le cas dans les zones proches des moteurs d’avions. En particulier, les composites reposant sur une matrice associant de l’alumine et de la silice présentent un fort potentiel. En outre, la mise en œuvre de ces matériaux comprend plusieurs étapes dont deux sont essentielles : l’imprégnation du renfort fibreux par la suspension et le frittage de la matrice. Cette thèse s’intéresse à l’élaboration de composites à matrice céramique oxyde/oxyde utilisant une matrice alumine-silice. Celle-ci est issue d’une suspension aqueuse dans laquelle les deux espèces sont initialement présentes sous formes de particules. Aussi, l’objectif de ces travaux est d’étudier le comportement d’un tel système au cours des différentes étapes clés de la fabrication, c’est-à-dire d’établir les relations procédé/microstructure/propriétés, afin de proposer une composition optimale de la matrice au regard du procédé et des propriétés visées. En particulier, la proportion de silice sera un paramètre crucial. Tout d’abord, étant donné que la réussite de l’étape d’imprégnation repose sur la capacité de la suspension à s’écouler au sein de la structure fibreuse, une caractérisation rhéologique des suspensions d’oxydes a été menée. Le comportement rhéologique a été interprété sur la base des domaines de prédominance des différentes interactions au sein de la suspension. Aussi, l’influence des différentes caractéristiques des suspensions, comme la concentration volumique en particules et la proportion alumine-silice, a été examinée. Ensuite, le comportement de ce système au cours du frittage a été étudié puisque ce traitement thermique doit permettre, entre autres, d’aboutir à une microporosité respectueuse du concept de composites à matrice faible. Les mécanismes de frittage ont été identifiés tandis que l’influence des différents paramètres sur la cinétique a été qualifiée. Aussi, des liens avec les propriétés mécaniques de la matrice ont été établis. Enfin, des composites à renforts Nextel™ 610 et à matrice poreuse alumine-silice ont été mis en œuvre et caractérisés.