Elaboration et caractérisation de revêtements multi-couches céramiques par une technique de réplique réactive : Application à la protection contre l'oxydation de tissus carbonés utilisés comme éléments chauffants

Preparation and characterization of ceramic multi-layers coating by a reactive replica pathway. Application to the protection in oxidizing environment of carbon woven materials used as heating elements

• Auteur / Autrice : Sandrine Mestre Serverin
• Direction : Cathie Vix-Guterl
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Mulhouse

Mots clés

Mots clés contrôlés

Oxydation

Carbures

Résumé

Ce mémoire porte sur la réalisation d'une protection céramique en atmosphère oxydante pour un tissu en fibres de carbone utilisé comme élément chauffant. La solution consiste à enrober le tissu d'un revêtement en carbure(s) préparé par une technique de réplique réactive. Ce procédé consiste à former le carbure par traitement thermique d'un tissu carboné recouvert d'un oxyde préparé par un procédé sol-gel. Différents carbures ou carbures nùxtes ont été préparés à base de SiC, TiC, B4C, ZrC et HfC. Les matériaux C/Carbure(s) ainsi formés ont été caractérisés par différentes techniques (DRY, adsorption de gaz, MEB. . . ) et leur protection à l'oxydation a été testée. Il a été montré que l'efficacité de la protection dépend de la nature du carbure, des propriétés de surface du carbone, des conditions de synthèse du solgel et des conditions de traitement thermique lors de la conversion de l'oxyde en carbure.

This work is focused on the preparation of a ceramic protection for a carbon fibres fabric used in an oxidizing environment as heating elements. The ceramic protection is prepared by using a reactive replica concept. This preparation route consists to form the carbide (s)by heat treatment of the carbon cloth covered by an oxide layer obtained by a sol-gel process. Several carbide or mixed carbides based on SiC, TiC, B4C, Zrc et Hfc were prepared and characterized by several techniques (XRD, electron microscopy, gas adsorption. . . ). It was shown that the protection efficiency is strongly dependent on parameters such as the nature of the carbide formed, the surface properties of the carbon source, the preparation conditions of the sol-gel and the heat treatment conditions applied to convert the oxide into the carbide.