BR112020005458B1

BR112020005458B1 - Método para fabricar uma peça feita de material compósito

Info

Publication number: BR112020005458B1
Application number: BR112020005458-5A
Authority: BR
Inventors: Nicolas Eberling-Fux; Eddy Goullianne; William Ros
Original assignee: Safran Ceramics
Priority date: 2017-09-21
Filing date: 2018-09-19
Publication date: 2023-04-25
Also published as: RU2764203C2; JP2020534243A; CA3074745A1; BR112020005458A2; CN111093922A; RU2020112857A3; FR3071245B1; EP3684575B1; JP6871482B2; RU2020112857A; US20200269468A1; WO2019058054A1; EP3684575A1; CN111093922B; US11255203B2; FR3071245A1

Abstract

MÉTODO PARA FABRICAR UMA PEÇA FEITA DE MATERIAL COMPÓSITO. Um método para produzir uma peça a partir de material compósito compreende as seguintes etapas: - injetar em uma textura fibrosa (10) uma pasta fluida (BC) compreendendo pelo menos um pó de partículas cerâmicas refratárias (CR) suspensas em uma fase líquida, - filtrar a fase líquida da pasta fluida e reter o pó de partículas cerâmicas refratárias dentro da textura para obter uma pré-forma de fibra carregada com partículas cerâmicas refratárias; - densificar a textura fibrosa tratando as partículas cerâmicas refratárias presentes na textura fibrosa a fim de formar uma matriz refratária na textura. O método compreende adicionalmente, antes da etapa de injeção da pasta fluida (BC) sob pressão, uma etapa de pré-saturação da textura fibrosa (10) com um fluido carreador (FP) que envolve a injeção de um fluido carreador na textura.

Description

Fundamentos da invenção

[001] A presente invenção refere-se a um método para fabricar uma peça feita de material compósito termoestrutural, em particular do tipo Óxido/Óxido ou compósito de matriz cerâmica (CMC), ou seja, incluindo um reforço fibroso formado a partir de fibras feitas de material cerâmico refratário densificado por uma matriz também feita de material cerâmico refratário. A invenção refere-se mais particularmente à fabricação de peças feitas de material compósito Óxido/Óxido ou CMC por processo líquido, compreendendo uma etapa de impregnação de um reforço fibroso com uma pasta fluida carregada, por exemplo, com partículas de alumina no caso de um material compósito Óxido/Óxido ou com partículas de carbeto de silício (SiC) no caso de um material compósito CMC.

[002] A etapa de impregnação é realizada por injeção de pressão de uma pasta fluida carregada (geralmente entre 10% e 40% em volume) dentro de um reforço fibroso (STM para o processo de “Moldagem por Transferência de Pasta Fluida” - “Slurry Transfer Molding”). As pastas fluidas usadas para a injeção são levemente carregadas, a fim de ter uma viscosidade estável para o transporte de cargas no volume do reforço fibroso. Nesse caso, é necessário drenar ou filtrar a fase líquida da pasta fluida, a fim de obter um enchimento ideal das porosidades residuais presentes no reforço fibroso com as cargas sólidas. Este método é descrito em particular no documento WO 2016/102839.

[003] No caso de um material SiC/SiC, as etapas de injeção e filtração da pasta fluida carregada são realizadas em peças brutas fibrosas obtidas por tecelagem tridimensional (3D) e consolidadas ou pré-densificadas por infiltração química de vapor (CVI). A peça bruta incompressível com uma rede de porosidade fixa tem uma porosidade residual global entre fios compreendida entre 25% e 45% em volume. No entanto, as peças brutas fibrosas 3D ou peças brutas formadas por uma pilha de pregas fibrosas têm uma rede de porosidade complexa que causa dificuldades no monitoramento do enchimento da peça bruta fibrosa pela pasta fluida carregada. Assim, as etapas de injeção ou filtração da suspensão carregada na textura fibrosa não são bem controladas, o que resulta na presença de porosidades na peça final.

[004] A Figura 4 mostra duas fotografias microscópicas de uma seção transversal de uma peça 300 feita de material compósito SiC/SiC de acordo com a técnica anterior, especificamente aqui um reforço de fibra de SiC 310 formado aqui por tecelagem 3D entre camadas de fios de trama e fios de urdidura em uma tecelagem entrelaçada e densificado por uma matriz de SiC 320. A peça 300 foi fabricada da mesma maneira descrita acima, ou seja, por injeção de uma pasta fluida carregada com partículas de SiC da(s) fatia(s) ou da(s) face(s) de uma textura fibrosa de SiC, a injeção sendo realizada em condições similares às do conhecido processo de moldagem por injeção chamado “RTM” (“Moldagem por Transferência de Resina”, “Resin Transfer Molding”). Como pode ser visto na Figura 4, a peça 300 inclui porosidades entre fios 330 correspondentes a porosidades inicialmente presentes no reforço fibroso que não foram enchidas com a matriz de SiC.

[005] No caso de um material Óxido/Óxido, a injeção da pasta fluida carregada é realizada em uma textura fibrosa com uma rede de porosidade dupla, especificamente uma rede de porosidade intra-fio e uma rede de porosidade entre fios. Aqui, novamente, devido a um acesso complicado a toda a rede de porosidade na textura fibrosa, foram observadas dificuldades de injeção e filtração, levando à presença de porosidades ou áreas de ausência de matriz no material resultante.

Objetivo e sumário da invenção

[006] O objetivo da presente invenção é superar as desvantagens mencionadas acima e propor uma solução que permita produzir peças feitas de material compósito, em particular do tipo Óxido/Óxido ou CMC, a partir de uma textura fibrosa de geometria complexa e/ou espessa, e isso de uma maneira robusta e repetível, permitindo um bom monitoramento da deposição e distribuição das partículas sólidas na textura fibrosa, a fim de obter um material com uma taxa de porosidade residual muito baixa e, portanto, propriedades aprimoradas.

[007] Para esse fim, a invenção propõe um método para fabricar uma peça feita de material compósito compreendendo as seguintes etapas: formar uma textura fibrosa a partir de fibras cerâmicas refratárias, colocar a textura fibrosa em uma cavidade de molde de um ferramental de injeção, injetar na textura fibrosa uma pasta fluida que inclui pelo menos um pó de partículas cerâmicas refratárias ou partículas de um precursor cerâmico refratário suspensas em uma fase líquida, filtrar a fase líquida da pasta fluida e reter o pó de partículas cerâmicas refratárias ou partículas de um precursor cerâmico refratário dentro da dita textura de modo a obter uma pré-forma fibrosa carregada com partículas cerâmicas refratárias ou partículas de um precursor cerâmico refratário, densificar a textura fibrosa por tratamento das partículas cerâmicas refratárias presentes na textura fibrosa a fim de formar uma matriz refratária na dita textura, distinguido por, após a etapa de colocação da textura fibrosa na cavidade de molde de um ferramental de injeção e antes da etapa de injeção da pasta fluida sob pressão, o método compreende uma etapa de pré- saturação da textura fibrosa com um fluido carreador que consiste em injetar na dita textura um fluido carreador.

[008] Ao pré-saturar a textura fibrosa com um fluido carreador antes de sua injeção com a pasta fluida carregada, é estabelecido um regime transitório para o qual os mecanismos de transferência de carga dentro da textura são bem monitorados. Consequentemente, isso permite otimizar o enchimento da textura com as partículas cerâmicas refratárias. A etapa de pré- saturação permite superar os problemas de molhabilidade da textura fibrosa durante a injeção da pasta fluida carregada. O enchimento das porosidades presentes na textura fibrosa é facilitado desde o início da injeção pela diluição das partículas no fluido carreador já presente na textura.

[009] De acordo com uma característica particular do método da invenção, o fluido carreador corresponde à fase líquida da pasta fluida. Isso permite superar possíveis problemas de molhabilidade da textura e possível desestabilização das partículas suspensas na pasta fluida.

[0010] De acordo com outra característica particular do método da invenção, a etapa de pré-saturação do fluido carreador e a etapa de injeção da pasta fluida são continuamente ligadas. O tempo de fabricação da peça é assim reduzido, otimizando o efeito do regime transitório criado pela etapa de pré-saturação.

[0011] De acordo com outra característica particular do método da invenção, a etapa de pré-saturação é interrompida quando a pressão na cavidade de molde atinge um valor de pressão predeterminado. Portanto, é possível monitorar e validar a etapa de pré-saturação para injetar a pasta fluida no momento ideal.

[0012] De acordo com outra característica particular do método da invenção, durante a etapa de pré-saturação, o fluido carreador é injetado a uma primeira vazão determinada e, durante a etapa de injeção de pasta fluida carregada, a dita pasta fluida é injetada a uma segunda vazão determinada similar à ou diferente da primeira vazão.

[0013] De acordo com outra característica particular do método da invenção, durante a etapa de formação da textura fibrosa, os fios são tecidos em uma tecelagem tridimensional ou multicamadas.

[0014] Os fios da textura podem ser fios formados por fibras feitas de um ou vários dos seguintes materiais: alumina, mullita, sílica, aluminossilicato, borossilicato, carbeto de silício e carbono.

[0015] As partículas cerâmicas refratárias podem ser feitas de um material escolhido entre: alumina, mullita, sílica, um aluminossilicato, um aluminofosfato, zircônia, um carbeto, um boreto e um nitreto.

[0016] Em uma modalidade exemplificativa, a peça feita de material compósito obtida pode constituir uma palheta de turbomáquina ou mesmo uma peça do corpo traseiro, uma câmara de combustão, um flape, um braço pós-combustão, um anel de turbina, um misturador, um distribuidor, etc.

Breve descrição dos desenhos

[0017] Outras características e vantagens da invenção emergirão a partir da descrição seguinte de modalidades particulares da invenção, dadas a título de exemplos não limitativos, com referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma vista esquemática em seção transversal que mostra uma etapa de pré-saturação de uma textura fibrosa com um fluido carreador de acordo com uma modalidade da invenção, a Figura 2 é uma vista esquemática em seção transversal que mostra etapas de injeção de uma pasta fluida carregada e drenagem da fase líquida da pasta fluida na textura fibrosa da Figura 1, a Figura 3 apresenta duas fotografias microscópicas de uma peça feita de material compósito SiC/SiC fabricado de acordo com um método da invenção, a Figura 4 apresenta duas fotografias microscópicas de uma peça feita de material compósito SiC/SiC fabricada de acordo com a técnica anterior.

Descrição detalhada de modalidades

[0018] O método para fabricar uma peça feita de material compósito, em particular do tipo Óxido/Óxido ou CMC, de acordo com a presente invenção, começa com a obtenção de uma textura fibrosa 10 destinada a formar o reforço da peça.

[0019] A estrutura fibrosa é alcançada de uma maneira conhecida por tecelagem por meio de um tear tipo Jacquard no qual um feixe de cordões ou fios de urdidura foi disposto em uma pluralidade de camadas, os fios de urdidura sendo ligados por fios de trama ou vice-versa. A textura fibrosa pode ser obtida pelo empilhamento de pregas ou dobras obtidas por tecelagem bidimensional (2D) ou folhas unidirecionais (UD) de fios ou cabos ou folhas multidirecionais (nD) obtidas por sobreposição de várias folhas UD em diferentes direções e união das folhas UD, por exemplo, por costura, por agente de ligação química ou por agulhamento.

[0020] A textura fibrosa também pode ser obtida diretamente em uma única peça por tecelagem tridimensional (3D). Por “tecelagem bidimensional” entende-se aqui um modo de tecelagem convencional pelo qual cada fio de trama passa de um lado ao outro de fios de uma única camada de urdidura ou vice-versa. No caso da injeção de uma pasta fluida carregada em texturas fibrosas 2D, ou seja, texturas obtidas pelo empilhamento de pregas ou dobras 2D, a invenção é particularmente adequada para texturas 2D de espessura significativa, ou seja, texturas fibrosas 2D com uma espessura de pelo menos 0,5 mm, preferivelmente pelo menos 1 mm.

[0021] Por “tecelagem tridimensional” ou “tecelagem 3D” ou mesmo “tecelagem multicamadas”, entende-se aqui um modo de tecelagem pelo qual pelo menos alguns fios de trama ligam fios de urdidura em várias camadas de fios de urdidura ou vice-versa em uma tecelagem correspondente a uma trama que pode ser escolhida em particular dentre uma das seguintes tramas: entrelaçada, multi-lona, multi-cetim e multi-sarja.

[0022] Por “trama ou tecido entrelaçado”, entende-se aqui uma trama 3D, cuja cada camada de fios de urdidura liga várias camadas de fios de trama com todos os fios da mesma coluna de urdidura com o mesmo movimento no plano da trama.

[0023] Por “trama ou tecido multi-lona”, entende-se aqui uma tecelagem 3D com várias camadas de fios de trama, cuja trama básica de cada camada é equivalente a uma trama do tipo lona convencional, mas com alguns pontos da trama que ligam as camadas de fio de trama.

[0024] Por “trama ou tecido multi-cetim”, entende-se aqui uma tecelagem 3D com várias camadas de fios de trama, cuja trama básica de cada camada é equivalente a uma trama do tipo cetim convencional, mas com alguns pontos da trama que ligam as camadas de fios de trama.

[0025] Por “trama ou tecido multi-sarja”, entende-se aqui uma tecelagem 3D com várias camadas de fios de trama, cuja trama básica de cada camada é equivalente a uma trama do tipo sarja convencional, mas com alguns pontos da trama que ligam as camadas de fios de trama.

[0026] As texturas 3D, ou texturas formadas pelo empilhamento de pregas 2D ou folhas UD, têm uma geometria complexa na qual é difícil introduzir e distribuir uniformemente partículas sólidas em suspensão. O método da invenção está muito bem adaptado para a introdução de uma pasta fluida carregada em texturas fibrosas tecidas em 3D.

[0027] Os fios usados para tecer a textura fibrosa destinada a formar o reforço fibroso da peça feita de material compósito podem ser formados, em particular, por fibras feitas de um dos seguintes materiais: alumina, mullita, sílica, um aluminossilicato, um borossilicato, carbeto de silício, carbono ou uma mistura de vários desses materiais.

[0028] No exemplo descrito aqui, a textura fibrosa 10 é obtida pela tecelagem 3D entre uma pluralidade de fios de fibras de SiC, a textura sendo consolidada após a tecelagem por uma infiltração química de vapor de SiC. A textura fibrosa 10 destina-se aqui a formar o reforço fibroso de uma peça feita de material compósito SiC/SiC (reforço de fibra de SiC densificado por uma matriz de SiC).

[0029] A Figura 1 ilustra um ferramental de injeção 100 de acordo com a invenção e que compreende um recinto 110 e um fundo 111 que juntos formam uma cavidade de molde 113. Um filtro 120 está presente no fundo 111 do recinto 110, o fundo 111 incluindo aberturas 1110. A porção superior do recinto 110 é fechada por uma tampa 112, incluindo um orifício de injeção 1120 conectado, por um lado, a um sistema de injeção de fluido carreador 140 e, por outro lado, a um sistema de injeção de pasta fluida carregada 150, sem, no entanto, se afastar do escopo da invenção quando o fluido carreador e a pasta fluida carregada são injetados através de uma pluralidade de orifícios de injeção que se abrem na cavidade de molde 113.

[0030] Mais especificamente, o sistema de injeção de fluido carreador aqui consiste em um reservatório 141 contendo um fluido carreador FP e cujo duto de saída 144 é conectado à entrada de uma bomba peristáltica 142. A saída da bomba peristáltica 142 é conectada ao orifício de injeção 1120 pelos dutos 145 e 146 entre os quais uma válvula 143 é interposta. O sistema de injeção de pasta fluida carregada 150 aqui consiste em um pote de injeção 151 que delimita uma câmara 1510 contendo uma pasta fluida carregada BC, o pote de injeção 151 sendo adicionalmente equipado com um pistão 1511 e, em frente ao dito pistão, uma abertura de descarga 1512 conectada ao orifício de injeção 1120 pelos dutos 153 e 154 entre os quais uma válvula 152 é interposta.

[0031] Uma vez que a textura fibrosa 10 é alcançada, ela é colocada no ferramental de injeção 100 que permite, como explicado abaixo, depositar partículas cerâmicas refratárias ou partículas de um precursor cerâmico refratário dentro da textura fibrosa.

[0032] A Figura 1 ilustra a etapa de pré-saturação da textura fibrosa 10 com o fluido carreador FP de acordo com a invenção. O fluido carreador FP pode ser escolhido em particular dentre os seguintes fluidos: água com pH diferente, álcool (por exemplo, etanol, PVA), ésteres (por exemplo, acetato de etila), cetonas (por exemplo, acetona, metiletilcetona), alcanos (por exemplo, hexadecano), alcenos (por exemplo, tolueno), THF, álcool polivinílico (PVA), polividona (PVP). O fluido carreador é preferivelmente da mesma natureza que a fase líquida presente na pasta fluida carregada BC. No exemplo descrito aqui, o fluido carreador FP corresponde à água a um pH compreendido entre 9 e 10. Durante essa etapa, o sistema de injeção de pasta fluida carregada 150 está inoperante, o pote de injeção 151 não dispensa a pasta fluida BC e a válvula 152 está fechada. No lado do sistema de injeção de fluido carreador, o fluido carreador FP é dispensado a uma vazão constante no orifício de injeção 1120 pela bomba peristáltica 142, a válvula 143 estando aberta. O fluido carreador é injetado a uma vazão compreendida entre 2 cm3/min e 1500 cm3/min. No exemplo descrito aqui, o fluido carreador que consiste em água é dispensado a uma vazão de 100 cm3/min. A regulação da vazão do fluido carreador injetado pode ser realizada com outros meios que não uma bomba peristáltica, por exemplo, com um injetor equipado com um pistão com uma vazão monitorada. A bomba peristáltica é controlada para monitorar a vazão do fluido carreador FP injetado na cavidade de molde 113 pelo menos a um valor de vazão determinado.

[0033] A etapa de pré-saturação termina quando a saturação do fluido carreador na textura fibrosa é considerada completa, ou seja, quando a pressão na cavidade de molde 113 (perda de pressão do sistema de injeção de fluido carreador) atinge um limite de estabilidade, por exemplo, 600 milibars. A medição da obtenção do limite de estabilidade de pressão no final da etapa de pré-saturação pode ser realizada por meio de um sensor de pressão 160, por exemplo, um manômetro, colocado no orifício de injeção 1120 do ferramental de injeção 100. A medição da pressão na cavidade de molde também pode ser realizada com sensores de pressão colocados na superfície da cavidade de molde (não representados nas Figuras 1 e 2).

[0034] Uma vez que a etapa de pré-saturação é concluída, a etapa de injeção da pasta fluida carregada BC na textura fibrosa 10 é realizada conforme ilustrado na Figura 2. No exemplo descrito aqui, a pasta fluida BC compreende 20% em volume de partículas de SiC com um diâmetro médio D50 compreendido entre 0,5 μm e 0,9 μm suspensos em água a um pH compreendido entre 9 e 10. As partículas também podem ter um tamanho de mícron (> 10 μm) ou submícron.

[0035] Durante essa etapa, a pasta fluida carregada BC é injetada na cavidade de molde 113 sob uma pressão ou vazão monitorada. Durante essa etapa, o sistema de injeção de fluido carreador 140 está inoperante, a bomba peristáltica 142 está parada e a válvula 143 está fechada. No lado do sistema de injeção de pasta fluida carregada 150, a pasta fluida BC é dispensada a uma vazão regulada no orifício de injeção 1120 pelo pote de injeção 151, a válvula 152 estando aberta, a pasta fluida BC sendo aqui injetada a uma vazão mínima de 2 cm3/min. A regulação da vazão é controlada pelo pistão 1511 do pote de injeção 151, de modo a dispensar a pasta fluida carregada a uma vazão menor que a vazão de injeção do fluido carreador. Na Figura 2, a pasta fluida BC é injetada sob pressão através do orifício de injeção 1120.

[0036] Como ilustrado na Figura 2, as partículas cerâmicas refratárias CR presentes na pasta fluida BC, aqui partículas de SiC, são retidas na textura fibrosa 10 graças ao filtro 120. O filtro 120 é calibrado para reter as partículas de óxido refratário presentes na pasta fluida, enquanto o líquido desta é descarregado através das aberturas 1110. As partículas de óxido refratário são assim gradualmente depositadas por sedimentação na textura. O filtro 120 pode, por exemplo, consistir em uma peça feita de material poroso, por exemplo politetrafluoretileno microporoso (PTFE), como os produtos de “PTFE microporoso” vendidos pela empresa Porex®. Por exemplo, para produzir a peça do material poroso, é possível usar o material PM 0130 comercializado pela empresa Porex® com um tamanho de poro compreendido entre 1 μm e 2 μm, o material PM 0510 da empresa Porex®, ou o material Bekipor®. Em geral, qualquer dispositivo, como uma grade de metal ou um filtro de cerâmica, capaz de reter as partículas injetadas pode ser usado para a etapa de filtração. Em combinação com a injeção da pasta fluida carregada BC, um bombeamento P, por exemplo, por meio de uma bomba de vácuo primária (não representada na Figura 2), pode ser realizado no lado externo do fundo 111 do recinto 110 através de aberturas 1110, a fim de melhorar a migração da pasta fluida através da textura fibrosa 10 e a filtração de sua fase líquida.

[0037] Uma vez realizadas as etapas de injeção e filtração, é obtida uma pré-forma fibrosa carregada com partículas cerâmicas refratárias, nesse caso partículas de SiC. A pré-forma obtida é então seca e desmoldada, a pré- forma podendo reter após desmoldar a forma adotada na cavidade de molde.

[0038] A pré-forma é então densificada por um tratamento das partículas presentes na pré-forma. No caso de partículas de óxido, por exemplo, o tratamento consiste em submeter as partículas a um tratamento térmico por sinterização, por exemplo, ao ar a uma temperatura compreendida entre 1000°C e 1200°C, a fim de sinterizar as partículas e formar uma matriz cerâmica refratária na porosidade da pré-forma fibrosa. No caso de partículas de SiC, como no exemplo descrito aqui, as partículas de SiC são impregnadas com silício por infiltração da pré-forma com silício fundido (processo de “Infiltração por Fusão” MI, “Melt Infiltration”), de modo a formar uma matriz de SiC. Isso fornece uma peça feita de material compósito, aqui material compósito SiC/SiC, provido com um reforço fibroso formado pela pré-forma fibrosa e com uma alta taxa de volume da matriz com uma distribuição homogênea da matriz cerâmica refratária ao longo do reforço fibroso.

[0039] A Figura 3 mostra duas fotografias microscópicas de uma seção transversal (seção transversal na direção da trama: o comprimento da fotografia correspondente à direção da trama) de uma peça 200 feita de material compósito SiC/SiC fabricada de acordo com um método da invenção compreendendo: alcançar uma textura fibrosa nas fibras de SiC formadas aqui pela tecelagem 3D entre camadas de fios de trama e fios de urdidura em um tecido entrelaçado; pré-densificar ou consolidar a textura fibrosa por infiltração química de vapor de SiC; colocar a textura fibrosa consolidada em um ferramental de injeção similar ao ferramental 100 descrito acima; pré-saturar a textura fibrosa com um fluido carreador que consiste em injetar na textura água com um pH compreendido entre 9 e 10 a uma vazão de 100 cm3/min; injetar uma pasta fluida carregada na textura fibrosa a uma vazão de 2 cm3/min, a pasta fluida consistindo em partículas de SiC suspensas em água com um pH compreendido entre 9 e 10; filtrar a fase líquida da pasta fluida de modo a permitir localmente o acúmulo de cargas na textura e, consequentemente, aumentar a taxa de carga nesta; densificar a pré-forma por infiltração com silício fundido para formar uma matriz de SiC.

[0040] Na Figura 3, a peça resultante 200 inclui um reforço fibroso 210 formado por fios de SiC e densificado por uma matriz de SiC 220. Como pode ser visto na Figura 3, a peça 200 inclui pouca ou nenhuma porosidade visível entre fios, o que demonstra a eficácia da etapa de pré-saturação da textura fibrosa na otimização do enchimento da textura durante a injeção subsequente da pasta fluida carregada.

[0041] O método da invenção não está limitado à injeção de uma pasta fluida que compreende partículas de SiC suspensas em água. Mais geralmente, as pastas fluidas usadas podem ser uma suspensão, incluindo partículas cerâmicas refratárias com um tamanho médio de partícula compreendido entre 0,1 μm e 10 μm. O teor em volume de partículas cerâmicas refratárias na pasta fluida pode, antes da injeção, estar compreendido entre 1% e 50%, preferivelmente entre 20% e 35% em volume. As partículas cerâmicas refratárias podem incluir um material escolhido dentre: alumina, mullita, sílica, os aluminossilicatos, os aluminofosfatos, os carbetos, os boretos, os nitretos e as misturas desses materiais. Dependendo de sua composição básica, as partículas cerâmicas refratárias podem, além disso, ser misturadas com partículas de alumina, zircônia, aluminossilicato, um óxido de terras raras, silicato de terras raras (que pode ser usado, por exemplo, em barreiras ambientais ou térmicas) ou qualquer outra carga que permita tornar funcional a peça do material compósito a ser obtida, como negro de fumo, grafite ou carbeto de silício.

[0042] O meio ou fase líquida das pastas fluidas pode, por exemplo, também incluir uma fase aquosa com um pH ácido (isto é, um pH menor que 7) e/ou uma fase alcoólica incluindo, por exemplo, etanol. A pasta fluida pode incluir um acidificador como o ácido nítrico e o pH do meio líquido pode, por exemplo, estar compreendido entre 1,5 e 4. A pasta fluida pode, além disso, incluir um aglutinante orgânico tal como álcool polivinílico (PVA) que é particularmente solúvel em água. De maneira mais geral, a pasta fluida pode compreender: um fluido carreador, um dispersante (por exemplo, pH adequado), um aglutinante (por exemplo, PVA), um plastificante (por exemplo, PVA), um agente antiespumante, um agente umectante.

[0043] Uma peça feita de material compósito CMC diferente de material de óxido/óxido pode ser obtida da mesma maneira, obtendo-se a textura fibrosa com fibras de carbeto de silício e/ou carbono e usando uma pasta fluida carregada com partículas de carbeto (por exemplo, SiC, B4C ou TiC), boreto (por exemplo, TiB2), nitreto (por exemplo, Si3N4) ou silicida (por exemplo, TiSi2).

Claims

1. Método para fabricar uma peça feita de material compósito compreendendo as seguintes etapas: - formar uma textura fibrosa (10) a partir de fibras cerâmicas refratárias, - colocar a textura fibrosa (10) em uma cavidade de molde (113) de um ferramental de injeção (100), - injetar na textura fibrosa (10) uma pasta fluida (BC) incluindo pelo menos um pó de partículas cerâmicas refratárias ou partículas de um precursor cerâmico refratário (CR) suspensas em uma fase líquida, - filtrar a fase líquida da pasta fluida e reter o pó de partículas cerâmicas refratárias ou partículas de um precursor cerâmico refratário dentro da dita textura de modo a obter uma pré-forma fibrosa carregada com partículas cerâmicas refratárias ou partículas de um precursor cerâmico refratário, - densificar a textura fibrosa por tratamento das partículas cerâmicas refratárias presentes na textura fibrosa a fim de formar uma matriz refratária na dita textura, caracterizado pelo fato de que, após a etapa de colocação da textura fibrosa em uma cavidade de molde de um ferramental de injeção e antes da etapa de injeção da pasta fluida (BC) sob pressão, o método compreende uma etapa de pré-saturação da textura fibrosa (10) com um fluido carreador (FP) que consiste em injetar um fluido carreador na dita textura.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o fluido carreador (FB) corresponde à fase líquida da pasta fluida (BC).

3. Método de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que a etapa de pré-saturação do fluido carreador (FP) e a etapa de injeção da pasta fluida (BC) são continuamente ligadas.

4. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que a etapa de pré-saturação é interrompida quando a pressão na cavidade de molde (113) atinge um valor de pressão predeterminado.

5. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa de pré-saturação, o fluido carreador (FP) é injetado a uma primeira vazão determinada e em que, durante a etapa de injeção da pasta fluida (BC), a dita pasta fluida é injetada a uma segunda vazão determinada similar à ou diferente da primeira vazão.

6. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que, durante a etapa de formação da textura fibrosa (10), os fios são tecidos em uma tecelagem tridimensional ou multicamadas.

7. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que os fios da textura fibrosa (10) são formados por fibras feitas de um ou vários dos seguintes materiais: alumina, mullita, sílica, aluminossilicato, borossilicato, carbeto de silício e carbono.

8. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as partículas cerâmicas refratárias são feitas de um material escolhido de: alumina, mullita, sílica, aluminossilicato, aluminofosfato, zircônia, carbeto, boreto e nitreto.

9. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que a peça feita de material compósito obtida constitui uma palheta de turbomáquina, uma peça do corpo traseiro, uma câmara de combustão, um flape, um braço pós-combustão, um anel de turbina, um misturador ou um distribuidor.