Elaboration de revêtements multifonctionnels par projection plasma de suspensions pour des applications aéronautiques

Discipline

Matériaux céramiques et traitements de surface

Classification

Physique,

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Suspensions, Alumine-dioxyde de titane, Anti-érosion, Glaciophobie, Diagnostic, Aéronautique

Mots-clés

Projection au plasma,

Résistance des matériaux

Dans le domaine de l’aéronautique, les pièces extérieures des aéronefs sont soumises à de fortes contraintes d’érosion, mais aussi à de l’accrétion de glace. Une solution potentielle pour les protéger de l’érosion et de la glace est un revêtement céramique. Ce dernier peut être appliqué par projection plasma de poudres (procédé conventionnel) ou de suspensions (particules sub-micrométriques dans un solvant). Si la première technique conduit à des revêtements avec une microstructure lamellaire, la seconde permet une grande variété de microstructures plus fines. Ces travaux portent sur la tenue à l’érosion et à la glace de revêtements d’Al2O3-TiO2 élaborés par projection plasma de suspensions (SPS) sur des substrats en alliage de titane. Des essais standardisés sont utilisés à savoir le test des 10 000 impacts de gouttes d’eau (PJET) permettant de caractériser l’érosion par particules liquides ainsi que le test par pulvérisation de sable (ASTM G76) pour caractériser l’érosion par particules solides. Les propriétés glaciophobes sont, quant à elles, caractérisées en mesurant la force d’arrachage de la glace préalablement formée sur les revêtements. Le procédé SPS est en parallèle étudié en profondeur à travers des outils de diagnostic avancés permettant de collecter les particules en vol et les lamelles afin d’établir un lien de causalité avec la construction et la composition des dépôts. Ces travaux ont été réalisés dans le cadre du projet FREEzING piloté par l’IRT Saint-Exupéry, en collaboration avec SAFRAN, AIRBUS, LIEBHERR et le soutien de l’ANR.