[Article] - Corrosion à haute température de céramiques utilisées dans les turbines aéronautiques : morphologie des phases protectrices
La durabilité des revêtements céramiques utilisés pour protéger les aubes de turbines aéronautiques est fortement liée à leur capacité à supporter la corrosion par des aluminosilicates de calcium et de magnésium(= CMAS), qui peuvent s’infiltrer dans les microstructures lorsqu’ils sont liquides à haute température. Une solution protection peut être trouvée grâce à la haute réactivité de ces revêtements céramiques avec les CMAS qui mène à la précipitation rapide de phases potentiellement protectrices. La plupart des revêtements céramiques contiennent des terres rares (par exemple : les monosilicates de terres rares RE2SiO5 et les disilicates de terres rares RE2Si2O7), ce qui les rend susceptibles de former des oxyapatites Ca3RE8Si6O26 après réaction avec le liquide silicaté. Ce travail propose d’étudier la morphologie de ces phases précipitées en fonction de la nature de la source de terre rare. Un liquide silicaté modèle CaO-Al2O3-SiO2 ainsi été mis en contact à 1300°C avec différentes sources d’yttrium : l’oxyde Y2O3, le monosilicate Y2SiO5 et le disilicate Y2Si2O7. La réactivité a mené à la précipitation de deux phases d’intérêt (l’apatite Ca2Y8(SiO4)6O2 et le cyclosilicate Ca3Y2(Si3O9)2). L’utilisation de ces systèmes simplifiés a permis d’établir les mécanismes de précipitation des phases en se basant sur des diagrammes d’équilibre établis préalablement. Selon la source d’yttrium, les réactions chimiques impliquent des modification locales de la composition du liquide, qui influencent fortement la morphologie des phases précipitées. Ainsi, il a été démontré qu’en partant de disilicate d’yttrium, le rejet de silice SiO2 mène à une microstructure spécifique de l’apatite, dont le cœur des grains aciculaire ne contient que de la silice.
Auteurs de l’article
J. Bonnal, C. Petitjean, P.J. Panteix, L. Saint-Jean, D. Bonina, S. Arnal, M. Vilasi
Références de l’article
Materialia 39 (2025) 102374
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