Développement de composites à matrice céramique pour applications à haute température dans les turbines à gaz du domaine aérospatial

复合材料开发、陶瓷矩阵应用、涡轮机高温、航空航天领域燃气

• 批准号: 517551-2017
• 负责人: Turenne, Sylvain
• 金额: $ 16.03万
• 依托单位: École Polytechnique de Montréal
• 依托单位国家: 加拿大
• 项目类别: Collaborative Research and Development Grants
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 加拿大
• 起止时间: 2018-01-01 至 2019-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://www.nserc-crsng.gc.ca/ase-oro/Details-Detailles_eng.asp?id=667299
• 关键词: veloppement; de; composites; matrice; ramique

L'industrie aérospatiale porte un intérêt particulier au développement des composites à matrice céramique (CMC) pour remplacer des alliages métalliques dans les parties chaudes internes des moteurs d'aéronefs. Par leur meilleure résistance aux hautes températures dans la gamme 1200-1400°C, les CMC permettraient une amélioration de l'efficacité de combustion conduisant à son tour à une plus grande économie de carburant et une réduction des émissions polluantes. Depuis quelques années, Polytechnique de Montréal collabore avec le Groupe Safran sur la mise en forme de pièces en CMC. Les travaux menés jusqu'ici ont porté sur l'étude des phénomènes d'imprégnation, d'agglomération et de sédimentation des particules céramiques injectées en milieu liquide à travers des renforts fibreux. Grâce à cette étude, il est maintenant possible de mieux comprendre les phénomènes de densification de crus de poudres et de formation de porosité entre les fibres. Cette étude a conduit à la réalisation de trois déclarations d'invention dont les demandes de brevets ont été déposées.**Le projet de recherche proposé porte sur la compréhension avancée de l'imprégnation des renforts fibreux ainsi qu'à l'optimisation des paramètres de fabrication de pièces complexes en composites à matrice céramique. Deux familles distinctes de CMC seront étudiées dans ce projet: les composites oxyde-oxyde formés d'une matrice et de fibres d'alumine et les composites de carbure de silicium constitués d'une matrice de SiC renforcée de fibres de SiC. Ces CMC oxyde-oxyde peuvent être utilisés jusqu'à 1000°C pour alléger les structures d'arrière corps du moteur. Les CMC SiC-SiC peuvent être utilisés dans les parties internes du moteur jusqu'à des températures de 1315°C. Ces deux familles de composites sont élaborées par des gammes de fabrication différentes rendant la modélisation et l'optimisation distinctes pour chaque procédé. Finalement, pour bien évaluer les capacités des deux gammes de fabrication, on prévoit fabriquer des pièces-types contenant certaines caractéristiques de complexité.****************

L'industrie aérosatiale porte un intérêt particulier Au dépement des composites à matrice céramique（CMC）pour remplacer des alliages metalliques dans les parties chaudes internes des mosteumd 'aéronefs.在1200-1400°C的高温下，CMC的耐受性最好，它可以改善燃烧效率，提高增碳经济性，减少污染物排放。去年，蒙特利尔理工学院与赛峰集团合作，在CMC中形成碎片。本研究旨在研究在液体环境中通过纤维增强剂注射的微粒的吸收、聚集和沉降现象。对于这一研究，它可能更好地理解粉末致密化和纤维中孔隙形成的现象。Cette étude a conduit à la realisation de trois dclarations d'inventive dont les demandes de brevets ont été deposées.**本课题主要研究纤维增强复合材料的制备工艺参数优化。在该项目中研究了两类不同的CMC：一种是氧化铝基体和氧化铝纤维的氧化物-氧化物复合材料，另一种是SiC增强SiC纤维基体的碳化硅复合材料。Ces CMC oxyde-oxyde peuvent être utilisés justqu'à 1000°C pour alléger les structures d'arrière corps du moteur. Les CMC SiC-SiC peuvent être utilisés dans les parties internes du moteur justq'à des temperatures de 1315°C.这两类复合材料是通过不同的制造工艺进行的，这些工艺的改进和优化是不同的。最后，为了更好地评估两种制造工艺的能力，关于预制某些复杂特性的零件类型。*