Ingénieur d'études H/F Corrosion interphase BN

Missions :
Les travaux proposés visent :
1. à caractériser la dégradation des interphases de BN en fonction de différentes conditions environnementales oxydantes. La corrosion des interphases s’effectuera avec les moyens présents au LCTS (four à pression ambiante, four haute pression) et selon une méthodologie déjà identifiée au LCTS.

2. à mettre en place un ou plusieurs dispositifs expérimentaux permettant d’acquérir des durées de vie de fils sollicitées en température à charge constante dans différents milieux oxydant, en phase gaz ou en phase liquide.
Activités :
Le/La candidat(e) prendra en charge les missions suivantes :
• Bibliographie sur les thématiques initiales de recherche,
• Participation aux essais de corrosion d’interphases,
• Conception de dispositifs de fatigue statique à chaud sous atmosphère contrôlée
• Réalisation d’essai de fatigue statique
• Caractérisation post-mortem des échantillons

Contexte de travail :
Dans le cadre de ses nouveaux développements moteurs, Safran envisage l’introduction des composites à matrice céramique (CMC). Ces matériaux permettraient un gain de masse ainsi qu’un fonctionnement à plus haute température au sein des moteurs en y remplaçant les superalliages métalliques actuels. Les CMC sont ainsi de potentiels candidats pour répondre aux enjeux technologiques des prochaines générations de moteurs d’avions portant autour des problématiques de réduction de consommation en carburant et de diminution des émissions de gaz à effet de serre.

Safran Ceramics développe pour les applications moteur des composites de la famille des SiC/BN/BN. Ces composites sont constitués d’une matrice en carbure de silicium (SiC) et de fibres de SiC recouvertes d’une interphase de nitrure de bore (BN). Cette interphase a le rôle de « fusible mécanique » au sein du matériau, en protégeant les fibres des fissures qui se propagent dans la matrice sous contrainte.

En conditions d’application aéronautique, les CMC sont soumis à un triptyque de contraintes mécaniques, thermiques et chimiques. Le système interfacial {BN-Fibre} est notamment très sensible à la corrosion provoquée par la forte température et les fortes pressions d’oxygène et d’eau présentes au sein des moteurs d’avions. En fonction des conditions d’environnement, les interphases de BN vont soit s’oxyder de manière active et être volatilisées, soit former un verre liquide qui va réagir avec le SiC environnant et former un verre borosilicaté visqueux comblant les interphases. Les fibres exposées à l’atmosphère humide vont également voir leurs propriétés mécaniques dégradées par différents mécanismes (consommation du SiC, fissuration sous-critique…)

Ces dégradations chimiques au niveau du système interfacial {BN-Fibre} vont modifier les propriétés mécaniques du matériau et le fragiliser localement. Le couplage de la corrosion aux contraintes mécaniques entraîne alors la ruine du matériau. La fragilisation local
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