Composite à Matrice Céramique (CMC) quasi-isotrope et à haute résistance

Contexte

Les composantes opérant aux températures les plus élevées dans le moteur sont celles qui se trouvent dans la section chaude.  Une température d’opération plus élevée dans cette section peut généralement être traduite par une consommation de carburant plus faible.  Certains CMCs peuvent opérer à des températures plus élevées que les alliages de nickel utilisés à ce jour.  D’autre part, les CMCs actuellement disponibles sur le marché se présentent sous la forme d’assemblage de tissus 2D ou quasi 3D (ou 2.5D).  Ce procédé de mise en forme apporte son lot de défis quant à la fabrication de pièces complexes en 3 dimensions et à la simulation du comportement de celles-ci en service.

Description de la problématique

L’objectif de ce défi est de proposer un matériau compatible avec les procédés d’injections BMC, MIM ou CIM standards, mais avec une matrice céramique renforcée par céramique (CMC), ouvrant la voie à une pièce aux propriétés isotropiques ou quasi-istropiques dans le volume.  Il est présumé que la taille nanométrique des particules de renfort pourrait alors être utilisée pour améliorer leur dispersion dans la matrice lors de l’injection et leur stabilisation lors des manipulations et du traitement de l’ébauche de compact (green condition).

Contrainte(s)

1. Procédé de fabrication par mélange de moulage en vrac (BMC) ou par injection
2. Stabilité adéquate pour une opération à long terme (>10,000h)
3. Performance mécanique adéquate à Tº>1200ºC (tension, fluage, fatigue)