Compréhension de la durabilité des nouveaux systèmes barrières thermiques dans des conditions expérimentales représentatives des sollicitations thermiques et environnementales (CMAS CaO-MgO-Al2O3-SiO2) des turbines haute pression aéronautiques

Discipline

Matériaux céramiques et traitements de surface

Classification

Sciences de l'ingénieur

Mots-clés libres

Barrière thermique, Projection plasma, Projection axiale de suspension, Banc à combustion, Corrosion aux CMAS, Ombroscopie

Mots-clés

Hautes températures,

Projection au plasma,

Combustion,

Aluminosilicates de calcium et de magnésium,

Aluminosilicates de calcium et de magnésium - Corrosion

L’élévation des températures de fonctionnement des turbines haute pression nécessite l’optimisation des Barrières Thermiques (BT) pour garantir leur durabilité face aux contraintes thermiques et environnementales, notamment l’infiltration des CMAS (Calcium, Aluminium, Magnésium et Silice). Dans l’optique de mieux comprendre les sollicitations thermiques (gradient thermique) et chimiques (CMAS) auxquelles sont confrontées les BT, un essai dit « représentatif » des conditions de vol est mis en œuvre et fiabilisé par différents outils de diagnostic. La projection plasma de suspension par injection axiale (ASPS : Axial Suspension Plasma Spray) est utilisé pour réaliser ces BT. Dans le but de mieux comprendre et contrôler la microstructure produite par ce procédé, une étude des paramètres d’injection et du plasma est effectuée. Enfin, l’analyse comparative de différentes microstructures et architectures (monocouches YSZ et bicouches GdZ) révèle l’influence majeure de la porosité et de la morphologie (espaces inter-colonnaires) sur le gradient thermique et la résistance face aux CMAS. Le lien entre les paramètres du procédé et la microstructure permet alors de comprendre les conséquences induites sur les propriétés thermiques (conductivité et gradient thermique) et la résistance aux CMAS.