Assemblage de composites SiCf/SiC de fine épaisseur (recherche d'une composition de joint et d'un procédé associé)

Les composites à matrice céramique (CMC) SiCf/SiC sont des matériaux envisagés pour le gainage du combustible des futurs réacteurs à neutrons rapides. Une des problématiques de mise en oeuvre concerne leur assemblage et notamment la fermeture de ces gaines contenant le combustible. A l'heure actuelle, aucune composition de joint d'assemblage suffisamment réfractaire n'est mentionnée dans la littérature. Les objectifs de cette étude sont : (1) la recherche d'un matériau d'assemblage et du procédé associé répondant aux contraintes de mise en oeuvre et de fonctionnement, (2) la validation d'un procédé "nucléarisable" de chauffage localisé et rapide afin de ne pas dégrader le composite lors de l'assemblage et (3) la définition de tests mécaniques pour caractériser ces assemblages. Après une étude bibliographique approfondie des systèmes d'assemblage potentiels et la sélection d'une composition à travers des travaux expérimentaux exploratoires par frittage flash, la solution proposée est de réaliser un brasage à partir d'une composition mixte de disiliciure métallique (MSi2) et de carbure de silicium (SiC). Le choix du brasage a nécessité une étude de mouillabilité et de cinétique d'étalement de la brasure en prenant en compte les aspects réactifs de celle-ci sur le carbure de silicium. Différents procédés de chauffage localisé de la brasure tels que le laser CO2, les micro-ondes ou le chauffage inductif haute fréquence ont été testés. La faisabilité de différents procédés d'élaboration du joint a été montrée, notamment par dépôt physique en phase vapeur (PVD), par projection plasma et par enduction de suspensions de poudres. Un essai de flexion 4-points a également été défini afin d'évaluer la résistance mécanique des assemblage.The present work is part of the Fourth Generation Fast Reactors program. One of the key issues is the joining of the SiCf/SiC ceramic matrix composites (CMC) to seal the combustible cladding. At the present time, no chemical composition as a joint is refractive enough to face the expected operating temperatures. The aimes of this study are the following : (1) the identification of a joining composition and its associated elaboration process answering the specifications, (2) the validation of a local and fast heating process and (3) the definition of mechanical tests to caracterise these joinings. We describe the methodology and the results for joining SiC and SiCf/SiC substrates at solid and liquid state using metallic silicides. Joint integrity and joint strength can be improved by adding small SiC particles to the silicides powders. Chemical reactivity, wettability tests and thermo-mechanical properties analysis have been carried out on the joints. Cross sections of the assembly were prepared to study the joint/substrate chemical bonding, the cracking and the crack deflection in the vicinity of the interface. Also, one of the challenge consists in using a local heating at a high temperature (around 1800C) for a short time to avoid the degradation of the composite structure. The assemblies have been then performed in an inductive furnace but in order to prepare the joining technology, trials of local heating have also been investigated with a CO2 laser beam and a microwave generator. Finally, descriptions of the 4-points bending mechanical test used and the associated results are presented.BORDEAUX1-Bib.electronique (335229901) / SudocSudocFranceF

Oxidation behavior of Cf / MC – SiC (with M = Hf, Zr) composites in an oxyacetylene torch environment under over oxygen concentration

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Oxidation behavior of Cf / MC – MB2 – SiC (with M = Hf, Zr) composites in an oxyacetylene torch environment

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Synthesis of carbon coating and carbon matrix for C/C composites based on a hydrocarbon in its supercritical state

This study addressesa new process for the fabrication of a C/C composite for aeronautic and aerospace industries.The infiltration of a carbon fibrous preform by means of a hydrocarbon in the supercritical fluid state is carried out at high temperaturein order to get a carbon matrix.The selected hydrocarbon is methane. The microstructure of the pyrocarbon coatingis characterized by opticalmicroscopy, Transmission Electron Microscopy and Raman Micro-Spectroscopy. The experimental parameters (temperature, hydrocarbon pressure, residence time) are tuned in order to improvethe carbon matrixyield. The feasibility of a dense composite from a precursor in its supercritical state, reducing the infiltration duration as compared to Chemical Vapor Infiltration(CVI), is demonstrate

Manufacturing and properties of hybrid SiCp-Cf/Al composite

New, hybrid SiCp/Cf/Al-Si composite, candidate for tribological applications has been proposed. The composite was obtained by pressure infiltration of continuous 3D carbon fiber preform with..

Instrument dentaire à ultrasons.

La présente invention concerne un instrument dentaire à ultrasons et plus particulièrement un instrument destiné à des utilisations dans le domaine de la parodontologie et de l'endodontie. On sait que le détartrage, qui est un acte courant dans le domaine de la dentisterie et qui est pratiqué dans le cadre de traitements prophylactiques, consiste à enlever le tartre présent sur les surfaces dentaires au moyen d'un instrument manuel ou mécanisé notamment un instrument mis en mouvement par des ultrasons

Processing and properties of Al-Si-Fe-Cr in situ composites

The concept of cost effective production of composite material by in situ precipitation..

Manufacturing and properties of hybrid SiCp-Cf/Al composite

New, hybrid SiCp/Cf/Al-Si composite, candidate for tribological applications has been proposed. The composite was obtained by pressure infiltration of continuous 3D carbon fiber preform with..

Instrument dentaire à ultrasons.

La présente invention concerne un instrument dentaire à ultrasons et plus particulièrement un instrument destiné à des utilisations dans le domaine de la parodontologie et de l'endodontie. On sait que le détartrage, qui est un acte courant dans le domaine de la dentisterie et qui est pratiqué dans le cadre de traitements prophylactiques, consiste à enlever le tartre présent sur les surfaces dentaires au moyen d'un instrument manuel ou mécanisé notamment un instrument mis en mouvement par des ultrasons

Fabrication and Properties of Hybrid SiCp-Cf/Al Composite for Tribological Applications

This work has been performed within the framework of French -Polish Educational and Scientific Co-operation between Gdansk University of Technology (Poland) and University Bordeaux 1, France. Authors wish to thank Andrzej Bartnicki and Maciej Munski who participated in the experimental part of this work within the framework of Erasmus -Socrates training at University Bordeaux 1. Thanks to L. Albingre for his technical help in fabrication of the composite materials