EP3841229B1 - Revetement abradable pour aubes tournantes d'une turbomachine - Google Patents

Revetement abradable pour aubes tournantes d'une turbomachine Download PDF

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EP3841229B1
EP3841229B1 EP19782658.9A EP19782658A EP3841229B1 EP 3841229 B1 EP3841229 B1 EP 3841229B1 EP 19782658 A EP19782658 A EP 19782658A EP 3841229 B1 EP3841229 B1 EP 3841229B1
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EP
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abradable coating
abradable
particles
matrix
ceramic
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Philippe Charles Alain Le Biez
Nicolas DROZ
Lisa PIN
Serge Georges Vladimir Selezneff
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Safran Aircraft Engines SAS
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Safran Aircraft Engines SAS
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    • F01D11/122—Preventing or minimising internal leakage of working-fluid, e.g. between stages for sealing space between rotor blade tips and stator using a rubstrip, e.g. erodible. deformable or resiliently-biased part with erodable or abradable material
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    • F05D2300/611—Coating

Definitions

  • the present invention relates to the general field of coatings made of abradable material for turbomachines, and in particular for aircraft engines.
  • abradable is meant here the fact that the material is intended to wear by abrasion during contact with the blades.
  • the abradable coating is eroded by the passage of the blades, thus allowing the casing to match the actual shape of the tips of the blades.
  • the materials used to form the abradable coating are materials with high operating temperatures and resistant to oxidation which can be ceramic, such as yttria zirconia, alumina, or yttrium disilicate, or metal alloys, such as CoNiCrAIY, which is a cobalt-based alloy comprising a high proportion of nickel and chromium, for oxidation resistance as well as aluminum for resilience and yttrium for thermal resistance.
  • the abradable coatings are made of porous materials, the porosity rate thus making it possible to control the abradable character of the material.
  • the main object of the present invention is therefore to overcome such drawbacks by proposing a new abradable coating.
  • the abradable coating according to the invention offers the advantage of resisting very high operating temperatures, greater than 900° C. and for example of the order of 1300° C.
  • such an abradable material makes it possible to obtain an abradability at least equal to the abradability of existing abradable materials.
  • the abradable coating according to the invention has good aerodynamic performance.
  • the abradable coating according to the invention also has a long service life.
  • the invention proposes an abradable coating for a turbomachine part which comprises a matrix made of a first ceramic material and particles made of a second ceramic material dispersed in said matrix, the first ceramic material having a higher dynamic viscosity or equal to 10 12 Pa.s at 1300°C, the second ceramic material having a dynamic viscosity less than or equal to 10 2 Pa.s at 1300°C.
  • the second ceramic material is a feldspathic ceramic, a glass-ceramic, a hydrothermal glass, silica, or a silico-aluminous based refractory glass with a silica content of at least 60%.
  • the first material is yttrium disilicate or a yttria zirconia.
  • the invention proposes an abradable coating for a turbomachine part, characterized in that it comprises a matrix made of a first metallic material and particles made of a second metallic material dispersed in said matrix, the first metallic material having a melting temperature greater than 900°C, the second metallic material having a melting temperature at least 50°C lower than the melting temperature of the first metallic material.
  • the first metallic material is an MCrAIY, with M denoting Ni and/or Co.
  • the second metallic material is aluminum or an aluminum alloy, or else copper or a copper alloy, or else silver or a silver alloy.
  • the particles have an average size of between 45 ⁇ m and 90 ⁇ m.
  • the abradable coating comprises a volume loading rate of particles of between 30% and 70%.
  • the abradable coating comprises a porosity rate of between 5% and 30%.
  • the invention proposes a turbomachine comprising a high pressure turbine, the high pressure turbine comprising an abradable coating according to any one of the preceding characteristics.
  • the high-pressure turbine 15 comprises rotating vanes 17 located inside an annular casing 18, the top 171 of the rotating vanes 17 being located facing the casing 18, and more precisely facing the internal wall of the casing 18.
  • an abradable coating 2 as illustrated in the picture 2 is arranged on the inner contour of the housing 18.
  • the abradable coating 2 is intended to wear by abrasion during contact between the top 171 of the rotating blades 17 and the abradable coating 2.
  • the contact between the top 171 of the rotating vanes 17 and the abradable coating 2 may for example be due to the thermal expansion of said rotating vanes 17 during operation of the turbomachine 1.
  • Such thermal expansion of the rotating blades 17 of the high pressure turbine 15 is all the greater with the increase in the operating temperature of the turbomachine 1 carried out in order to increase the efficiency of said turbomachine 1 and reduce its fuel consumption. .
  • the operating temperature of the high pressure turbine 15 is between 900°C and 1300°C.
  • the abradable coating comprises a matrix 21 in which particles 22 are dispersed.
  • the role of the matrix 21 is to ensure the mechanical strength of the abradable coating 2, as well as the resistance to high temperatures, that is to say above 900° C. and preferably above 1300° C., as well as the oxidation resistance.
  • the matrix 21 is therefore made of a material capable of keeping its mechanical properties at a temperature above 900° C., and preferably above 1300° C., and of resisting oxidation at such temperatures.
  • the particles 22 are for their part used in order to weaken the matrix and provide its abradable character to the abradable coating 2.
  • the particles 22 are made of a material whose mechanical properties are greatly degraded by passing to a fluid state during contact between the abradable coating 2 and the top of a rotating blade of a high pressure turbine. 15, in order to form areas of weakness in the matrix 21.
  • the temperature increases very rapidly by around one hundred degrees.
  • This increase in temperature causes the particles 22 to pass from a solid state to a fluid state, thus weakening the abradable coating 2 which wears by abrasion in contact with the tip of the blade.
  • the fact that the particles 22 form a phase fluid makes it possible to smooth the surface of said abradable coating 2 after contact with the top of the blading.
  • the smoothing of the abradable coating 2 makes it possible to improve the aerodynamic performance of the casing ring covered by said abradable coating 2.
  • the fact that the particles 22 form a fluid phase allows self-healing of the abradable coating 2 during the cooling of said abradable coating 2, the fluid coming from the particles filling the cracks of said abradable coating 2 for example caused by a differential of thermal expansion, which improves the life of said abradable coating 2.
  • the matrix 21 is made of a first ceramic material
  • the particles 22 are made of a first ceramic material.
  • the first ceramic material has a dynamic viscosity greater than or equal to 10 12 Pa.s at 1300°C, while the second ceramic material has a dynamic viscosity less than or equal to 10 2 Pa.s at 1300°C.
  • the dynamic viscosity is measured here using a Brookfield RVT viscometer equipped with a spindle rotating at 20 rev/minute or by measuring the flow.
  • the first ceramic material for example, has a dynamic viscosity greater than 10 12 Pa.s at 1300° C. enables the matrix 21 to retain its mechanical properties, and thus enables the abradable coating 2 to withstand the very high temperature.
  • the second ceramic material has a dynamic viscosity less than or equal to 10 2 Pa.s at 1300° C. makes it possible to weaken the matrix 21 sufficiently.
  • such a low viscosity of the second material allows the friction of the tip of the blade to smooth the surface of the abradable coating 2, thus improving the aerodynamic performance of the abradable coating 2.
  • Such a viscosity also also allows the second material constituting the particles 22 to be sufficiently fluid so that it can flow and thus fill any cracks that may appear in the abradable coating 2, thus giving a self-healing effect to said abradable coating 2.
  • the matrix 21 is preferably made of yttrium disilicate (Y 2 Si 2 O 7 ), thus enabling the abradable coating 2 to withstand operation at 1300° C. in a durable manner.
  • Y 2 Si 2 O 7 yttrium disilicate
  • the particles 22 can be made of feldspathic ceramic, preferably of feldspathic ceramic which has a content of leucite crystals greater than or equal to 10% because it has improved mechanical strength and an increased coefficient of thermal expansion.
  • Particles 22 can also be made of glass-ceramic, which is a material shaped in the glass state and then heat-treated to obtain controlled partial crystallization.
  • the particles 22 can also be made of hydrothermal glass, which is a single-phase material, without a crystalline phase, in the structure of which OH ions have been incorporated.
  • the particles 22 can also be made of silica SiO 2 or of refractory glass based on silico-aluminous material where the silica is present at at least 60%.
  • the matrix 21 is made of a first metallic material, and the particles 22 are made of a second metallic material.
  • the first metallic material composing the matrix 21 has a melting temperature greater than 900° C., and preferably greater than 1000° C., and even more preferably greater than 1100° C., so as to keep good mechanical properties and ensure the behavior of the abradable coating 2 at such temperatures.
  • the second metallic material making up the particles 22 has for its part a lower melting temperature at least lower than 50° C. than the melting temperature of the first metallic material.
  • Such a difference in melting temperature allows the particles 22 to pass into the liquid state during contact between the tip of a blade and the abradable coating 2 under the effect of the increase in temperature, thus weakening the matrix 21 which remained solid.
  • the second metallic material has a melting temperature lower by 50° C. to 200° C. than the melting temperature of the first metallic material.
  • the difference in melting temperature is not too great to prevent the second material from changing to the liquid state at too low a temperature, which would promote erosion of the abradable coating 2 as well as the surface loss of this liquid phase.
  • the first material making up the matrix 21 is preferably an MCrAlY, with M denoting nickel (Ni), or cobalt (Co), or an alloy of nickel and cobalt.
  • the second material making up the particles 22 can be, for example, aluminum or an aluminum alloy for a 900° C. class material base, or else, for example, silver or silver alloy particles, or copper or copper alloy particles for a base material class 1000-1050°C.
  • silver and copper is understood here an alloy whose main component is respectively aluminum, silver and copper.
  • the first embodiment offers the advantage of resistance to very high temperatures, of the order of 1300° C., and also has resistance to oxidation at such temperatures.
  • the second embodiment offers greater simplicity of manufacture due to its metallic nature, but has a lower temperature resistance, greater than 900° C. and less than 1300° C.
  • the particles 22 can have an average size of between 45 ⁇ m and 90 ⁇ m, thus allowing the particles 22 to be able to pass quickly into the fluid state.
  • average size is meant the dimension given by the statistical particle size distribution to half of the population, called D50.
  • the particles 22, for any one of the embodiments, are preferably in the form of balls as illustrated in figure 2 , but can also have an acicular shape.
  • the abradable coating 2 comprises a volumetric loading rate of particles 22 of between 30% and 70%, the matrix 21 occupying the rest.
  • Such a proportion of particles makes it possible to ensure good abradability of the abradable coating 2, also to ensure a good smoothing effect and a good self-healing effect, while ensuring sufficient resistance of said abradable coating 2.
  • the abradable coating 2 can be manufactured by thermal spraying during which the first material forming the matrix 21 and the second material forming the particles 22 are sprayed together onto a support to be coated by being mixed in the desired proportions.
  • the abradable coating 2 can also be obtained by sintering or by MIM process (injection molding, or “ Metal Injection Molding ” according to the well-known Anglo-Saxon terminology).
  • a pore-forming agent such as for example a polyester or a polyamide, can be used during the manufacture of the abradable coating 2 in order to make it porous and improve its abradability, in particular at lower temperature.
  • the abradable coating 2 may comprise a porosity rate of between 5% and 30%.

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Description

    Arrière-plan de l'invention
  • La présente invention se rapporte au domaine général des revêtements en matériau abradable pour les turbomachines, et en particulier pour les moteurs d'aéronefs.
  • Afin d'assurer une étanchéité aérodynamique entre le sommet d'aubes tournantes et le carter entourant lesdites aubes tournantes, il est connu de déposer un revêtement abradable en appliquant sur le contour intérieur du carter une couche en un matériau abradable formant une piste pour le parcours du sommet des aubes le long du carter.
  • Par abradable on désigne ici le fait que le matériau est prévu pour s'user par abrasion lors de contact avec les aubes. Le revêtement abradable est érodé par le passage des aubes, permettant ainsi au carter d'épouser la forme réelle des sommets des aubes.
  • Pour les turbines hautes pression, c'est-à-dire les turbines situées directement en sorties de la chambre de combustion, les matériaux utilisés pour former le revêtement abradable sont des matériaux à hautes températures d'utilisation et résistant à l'oxydation qui peuvent être en céramique, comme par exemple de la zircone yttriée, de l'alumine, ou du disilicate d'yttrium, ou en alliages métalliques, comme par exemple le CoNiCrAIY qui est un alliage base cobalt comportant de forte proportion de nickel et de chrome, pour la tenue en oxydation ainsi que de l'aluminium pour la résilience et de l'yttrium pour la tenue thermique.
  • Cependant, le caractère abradable de ces matériaux qui sont capables de résister aux conditions d'utilisation des turbines hautes pression est très faible.
  • Ainsi, afin d'augmenter le caractère abradable de ces matériaux, les revêtements abradables sont fabriqués en matériaux poreux, le taux de porosité permettant ainsi de contrôler le caractère abradable du matériau.
  • Les documents US 2010/284797 A1 , WO 2014/055299 A1 , EP 3276038 A1 , EP 1734146 A1 et EP 751104 A2 décrivent par exemple de tels revêtements abradables.
  • Cependant, d'une part les procédés actuels d'obtention du revêtement en matériau abradable, et d'autre part la résistance à l'érosion dudit revêtement en matériau abradable provoquée par la circulation de particules abrasives, impose un taux de porosité du matériau abradable inférieur à 30%, limitant ainsi le caractère abradable des matériaux abradables existants.
  • Or, les progrès dans la gestion du rendement et de la consommation en carburant amènent une augmentation des températures de fonctionnement, en particulier pour les étages de la turbine haute pression situés directement en aval de la chambre de combustion, ainsi qu'à une diminution du jeu entre les aubes tournantes et le carter.
  • Il est donc nécessaire de développer des matériaux abradables ayant des comportements abradables suffisant dans les conditions de fonctionnement des nouvelles turbomachines, et notamment pour les turbines haute pression.
    • Objet et résumé de l'invention
  • La présente invention a donc pour but principal de pallier de tels inconvénients en proposant un nouveau revêtement abradable.
  • Le revêtement abradable selon l'invention offre l'avantage de résister à des températures d'utilisation très élevées, supérieure à 900°C et par exemple de l'ordre de 1300°C.
  • De plus, un tel matériau abradable permet d'obtenir une abradabilité au moins égale à l'abradabilité des matériaux abradables existants.
  • En outre, le revêtement abradable selon l'invention possède de bonnes performances aérodynamiques.
  • Le revêtement abradable selon l'invention possède également une longue durée de vie.
  • Selon un premier mode de réalisation, l'invention propose un revêtement abradable pour pièce de turbomachine qui comprend une matrice en un premier matériau céramique et des particules en un deuxième matériau céramique dispersées dans ladite matrice, le premier matériau céramique possédant une viscosité dynamique supérieure ou égale à 1012 Pa.s à 1300°C, le deuxième matériau céramique possédant une viscosité dynamique inférieure ou égale à 102 Pa.s à 1300°C.
  • Selon une caractéristique possible du premier mode de réalisation, le deuxième matériau céramique est une céramique feldspathique, une vitrocéramique, un verre hydrothermal, de la silice, ou un verre réfractaire à base silico-alumineux avec un taux de silice d'au moins 60%.
  • Selon une autre caractéristique du premier mode de réalisation, le premier matériau un est disilicate d'yttrium ou une zircone yttriée.
  • Selon un deuxième mode de réalisation, l'invention propose un revêtement abradable pour pièce de turbomachine, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice en un premier matériau métallique et des particules en un deuxième matériau métallique dispersées dans ladite matrice, le premier matériau métallique possédant une température de fusion supérieure à 900°C, le deuxième matériau métallique possédant une température de fusion inférieure d'au moins 50°C à la température de fusion du premier matériau métallique.
  • Selon une caractéristique additionnelle du deuxième mode de réalisation, le premier matériau métallique est un MCrAIY, avec M désignant Ni et/ou Co.
  • Selon une caractéristique supplémentaire du deuxième mode de réalisation, le deuxième matériau métallique est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, ou bien du cuivre ou un alliage de cuivre, ou bien de l'argent ou un alliage d'argent.
  • Selon une caractéristique possible pour l'un quelconque des modes de réalisation, les particules ont une taille moyenne comprise entre 45 µm et 90 µm.
  • Selon une autre caractéristique pour l'un quelconque des modes de réalisation, le revêtement abradable comprend un taux de charge volumique de particules compris entre 30% et 70%.
  • Selon une caractéristique supplémentaire pour l'un quelconque des modes de réalisation, le revêtement abradable comprend un taux de porosité compris entre 5% et 30%.
  • Selon un autre aspect, l'invention propose une turbomachine comprenant une turbine haute pression, la turbine haute pression comprenant un revêtement abradable selon l'une quelconque des caractéristiques précédentes.
    • Brève description des dessins
  • D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront de la description faite ci-dessous, en référence aux dessins annexés qui en illustrent un exemple de réalisation dépourvu de tout caractère limitatif. Sur les figures :
    • la figure 1 est une représentation schématique d'une turbomachine ;
    • la figure 2 est une représentation schématique du revêtement abradable selon l'invention ;
    • la figure 3 est une représentation schématique d'un aubage tournant située à l'intérieur d'un carter, un revêtement d'abradable étant déposé sur le contour interne du carter afin de coopérer avec le sommet de l'aubage.
    Description détaillée de l'invention
  • Comme cela est illustré sur la figure 1, une turbomachine 1, notamment une turbomachine d'aéronef, comprend :
    • une soufflante 11 située en entrée de la turbomachine 1 ;
    • un compresseur basse pression 12 en aval de la soufflante 11 ;
    • un compresseur haute pression 13 en aval du compresseur basse pression 12 ;
    • une chambre de combustion 14 en aval du compresseur haute pression 13;
    • une turbine haute pression 15 en aval de la chambre de combustion ; et
    • une turbine basse pression 16 en aval de la turbine haute pression 15.
  • La turbine haute pression 15 comprend des aubages 17 tournants situés à l'intérieur d'un carter 18 annulaire, le sommet 171 des aubages 17 tournants étant situés en regard du carter 18, et plus précisément en regard de la paroi interne du carter 18.
  • Afin d'améliorer les performances de la turbine haute pression 15, un revêtement abradable 2 tel qu'illustré sur la figure 2 est disposé sur le contour intérieur du carter 18.
  • Le revêtement abradable 2 est destiné à s'user par abrasion lors de contact entre le sommet 171 des aubages 17 tournants et le revêtement abradable 2.
  • Le contact entre le sommet 171 des aubages 17 tournants et le revêtement abradable 2 peut par exemple être dû à la dilatation thermique desdits aubages 17 tournants lors du fonctionnement de la turbomachine 1.
  • Une telle dilatation thermique des aubages 17 tournants de la turbine haute pression 15 est d'autant plus importante avec l'augmentation de la température de fonctionnement de la turbomachine 1 réalisée afin d'augmenter le rendement de ladite turbomachine 1 et diminuer sa consommation en carburant.
  • La température de fonctionnement de la turbine haute pression 15 est comprise entre 900°C et 1300°C.
  • Le revêtement abradable comprend une matrice 21 dans laquelle sont dispersées des particules 22.
  • Le rôle de la matrice 21 est d'assurer la tenue mécanique du revêtement abradable 2, ainsi que la résistance aux hautes températures, c'est-à-dire supérieure à 900°C et de préférence supérieure à 1300°C, ainsi que la résistance à l'oxydation.
  • La matrice 21 est donc constituée d'un matériau capable de garder ses propriétés mécaniques à une température supérieure à 900°C, et de préférence supérieure à 1300°C, et de résister à l'oxydation à de telles températures.
  • Les particules 22 sont quant à elles utilisées afin de fragiliser la matrice et apporter son caractère abradable au revêtement abradable 2.
  • Afin de fragiliser la matrice 21, les particules 22 sont réalisées dans un matériau dont les propriétés mécaniques se dégradent fortement par passage à un état fluide lors d'un contact entre le revêtement abradable 2 et le sommet d'un aubage tournant de turbine haute pression 15, afin de former des zones de faiblesses dans la matrice 21.
  • Lors d'un contact entre le sommet d'un aubage et le revêtement abradable, la température augmente très rapidement d'une centaine de degrés.
  • Cette augmentation de température fait passer les particules 22 d'un état solide à un état fluide, fragilisant ainsi le revêtement abradable 2 qui s'use par abrasion au contact du sommet de l'aubage.
  • De plus, outre le fait d'apporter son caractère abradable au revêtement abradable 2, le fait que les particules 22 forment une phase fluide permet de lisser la surface dudit revêtement abradable 2 après le contact avec le sommet de l'aubage.
  • Le lissage du revêtement abradable 2 permet d'améliorer les performances aérodynamiques de l'anneau de carter recouvert par ledit revêtement abradable 2.
  • En outre, le fait que les particules 22 forment une phase fluide permet une auto-cicatrisation du revêtement abradable 2 lors du refroidissement dudit revêtement abradable 2, le fluide provenant des particules venant combler les fissures dudit revêtement abradable 2 par exemple provoquées par un différentiel de dilatation thermique, ce qui améliore la durée de vie dudit revêtement abradable 2.
  • Pour réaliser un tel revêtement abradable, deux variantes sont possibles.
  • Selon une premier mode de réalisation, la matrice 21 est en un premier matériau céramique, et les particules 22 sont dans un premier matériau céramique.
  • Le premier matériau céramique possède une viscosité dynamique supérieure ou égale à 1012 Pa.s à 1300°C, tandis que le deuxième matériau céramique possède une viscosité dynamique inférieure ou égale à 102 Pa.s à 1300°C.
  • La viscosité dynamique est ici mesurée par avec un viscosimètre Brookfield RVT équipé d'un mobile tournant à 20 tr/minute ou par une mesure d'écoulement.
  • Le fait que le premier matériau céramique par exemple possède une viscosité dynamique supérieure à 1012 Pa.s à 1300°C permet à la matrice 21 de garder ses propriétés mécaniques, et ainsi permet au revêtement abradable 2 de résister à la température très élevée.
  • Le fait que le second matériau céramique possède une viscosité dynamique inférieure ou égale à 102 Pa.s à 1300°C permet de fragiliser suffisamment la matrice 21.
  • De plus, une viscosité aussi faible du second matériau permet que le frottement du sommet de l'aubage vienne lisser la surface du revêtement abradable 2, améliorant ainsi les performances aérodynamiques du revêtement abradable 2.
  • Une telle viscosité aussi permet également au second matériau constituant les particules 22 d'être suffisamment fluide pour qu'il puisse s'écouler et ainsi combler les éventuelles fissures qui peuvent apparaître dans le revêtement abradable 2, donnant ainsi un effet auto-cicatrisant audit revêtement abradable 2.
  • La matrice 21 est de préférence en disilicate d'yttrium (Y2Si2O7), permettant ainsi au revêtement abradable 2 de résister de manière durable à un fonctionnement à 1300°C.
  • Les particules 22 peuvent être en céramique feldspathique, de préférence en céramique feldspathique qui présente un teneur en cristaux de leucite supérieure ou égale à 10% car elle présente une résistance mécanique améliorée et un coefficient de dilatation thermique augmenté.
  • Les particules 22 peuvent également être en une vitrocéramique, qui est un matériau mis en forme à l'état de verre puis traité thermiquement pour obtenir une cristallisation partielle contrôlée.
  • Les particules 22 peuvent en aussi être en verre hydrothermal, qui est un matériau monophasé, sans phase cristalline, dans la structure duquel des ions OH ont été incorporés.
  • Les particules 22 peuvent également être en silice SiO2 ou en verre réfractaire à base silico-alumineux où la silice est présente à au moins 60%.
  • Selon un deuxième mode de réalisation, la matrice 21 est en un premier matériau métallique, et les particules 22 sont dans un deuxième matériau métallique.
  • Le premier matériau métallique composant la matrice 21 possède une température de fusion supérieure à 900°C, et de préférence supérieure à 1000°C, et de manière encore plus préférentielle supérieure à 1100°C, de manière à garder de bonnes propriétés mécaniques et assurer la tenue du revêtement abradable 2 à de telles températures.
  • Le deuxième matériau métallique composant les particules 22 possède quant à lui une température de fusion inférieure au moins inférieure à 50°C à la température de fusion du premier matériau métallique.
  • Une telle différence de température de fusion permet que les particules 22 passent à l'état liquide lors d'un contact entre le sommet d'un aubage et le revêtement abradable 2 sous l'effet de l'augmentation de la température, fragilisant ainsi la matrice 21 qui est restée solide.
  • Préférentiellement, le deuxième matériau métallique possède une température de fusion inférieure de 50°C à 200°C à la température de fusion du premier matériau métallique. En effet, il est avantageux que d'une part la différence de température de fusion ne soit pas trop importante pour éviter que le deuxième matériau passe à l'état liquide à une température trop basse, ce qui favoriserait l'érosion du revêtement abradable 2 ainsi que la perte en surface de cette phase liquide.
  • Le premier matériau composant la matrice 21 est de préférence est un MCrAlY, avec M désignant le nickel (Ni), ou le cobalt (Co), ou un alliage de nickel et de cobalt.
  • Le deuxième matériau composant les particules 22 peut être par exemple de l'aluminium ou un alliage d'aluminium pour une base de matériau de classe 900°C, ou bien par exemple des particules d'argent ou d'alliage d'argent, ou des particules de cuivre ou d'alliage de cuivre pour une base matériau de classe 1000-1050°C.
  • Par alliage d'aluminium, d'argent et de cuivre on comprend ici un alliage dont le composant principal est respectivement l'aluminium, l'argent et le cuivre.
  • Le premier mode de réalisation offre l'avantage d'une tenue à des températures très élevées, de l'ordre de 1300°C, et possède également une résistance à l'oxydation à de telles températures.
  • Le deuxième mode de réalisation offre quant à lui plus de simplicité de fabrication de par sa nature métallique, mais possède une tenue à la température moins importante, supérieure à 900°C et inférieure à 1300°C.
  • Par ailleurs, pour le premier et le deuxième mode de réalisation, les particules 22 peuvent avoir une taille moyenne comprise entre 45 µm et 90 µm, permettant ainsi aux particules 22 de pouvoir passer rapidement dans l'état fluide.
  • Par « taille moyenne » on désigne la dimension donnée par la distribution granulométrique statistique à la moitié de la population, dite D50.
  • Les particules 22, pour l'un quelconque des modes de réalisation, sont préférentiellement en forme de billes comme illustré à la figure 2, mais peuvent également avoir une forme aciculaire.
  • De plus, pour le premier et le deuxième mode de réalisation, le revêtement abradable 2 comprend un taux de charge volumique de particules 22 compris entre 30% et 70%, la matrice 21 occupant le reste.
  • Une telle proportion de particules permet d'assurer une bonne abradabilité du revêtement abradable 2, d'assurer également un bon effet lissant et un bon effet auto-cicatrisant, tout en assurant une résistance suffisante dudit revêtement abradable 2.
  • Le revêtement abradable 2, selon l'un quelconque des modes de réalisation, peut être fabriqué par projection thermique durant laquelle le premier matériau formant la matrice 21 et le deuxième matériau formant les particules 22 sont projetés ensemble sur un support à recouvrir en étant mélangés dans les proportions désirées.
  • Le revêtement abradable 2 peut également être obtenu par frittage ou par procédé MIM (moulage par injection, ou «Métal Injection Molding» selon la terminologie anglo-saxonne bien connue).
  • Par ailleurs, un agent porogène, comme par exemple un polyester ou un polyamide, peut être utilisé durant la fabrication du revêtement abradable 2 afin de le rendre poreux et améliorer son abradabilité, notamment à plus basse température.
  • Ainsi, le revêtement abradable 2 peut comprendre un taux de porosité compris entre 5% et 30%.
  • L'expression « compris(e) entre ... et ... » doit se comprendre comme incluant les bornes.

Claims (10)

  1. Revêtement abradable (2) pour pièce de turbomachine, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice (21) en un premier matériau céramique et des particules (22) en un deuxième matériau céramique dispersées dans ladite matrice (21), le premier matériau céramique possédant une viscosité dynamique supérieure ou égale à 1012 Pa.s à 1300°C, le deuxième matériau céramique possédant une viscosité dynamique inférieure ou égale à 102 Pa.s à 1300°C.
  2. Revêtement abradable (2) selon la revendication 1 dans lequel le deuxième matériau céramique est une céramique feldspathique, une vitrocéramique, un verre hydrothermal, de la silice, ou un verre réfractaire à base silico-alumineux avec un taux de silice d'au moins 60%.
  3. Revêtement abradable (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 2, dans lequel le premier matériau est un disilicate d'yttrium ou une zircone yttriée.
  4. Revêtement abradable (2) pour pièce de turbomachine, caractérisé en ce qu'il comprend une matrice (21) en un premier matériau métallique et des particules (22) en un deuxième matériau métallique dispersées dans ladite matrice (21), le premier matériau métallique possédant une température de fusion supérieure à 900°C, le deuxième matériau métallique possédant une température de fusion inférieure d'au moins 50°C à la température de fusion du premier matériau métallique.
  5. Revêtement abradable (2) selon la revendication 4, dans lequel le premier matériau métallique est un MCrAlY, avec M désignant Ni et/ou Co.
  6. Revêtement abradable (2) selon l'une quelconque des revendications 4 à 5, dans lequel le deuxième matériau métallique est de l'aluminium ou un alliage d'aluminium, ou bien du cuivre ou alliage de cuivre, ou bien de l'argent ou un alliage d'argent.
  7. Revêtement abradable (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel les particules (22) ont une taille moyenne comprise entre 45 µm et 90 µm.
  8. Revêtement abradable (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel ledit revêtement abradable (2) comprend un taux de charge volumique de particules (22) compris entre 30% et 70%.
  9. Revêtement abradable (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le revêtement abradable (2) comprend un taux de porosité compris entre 5% et 30%.
  10. Turbomachine comprenant une turbine haute pression, la turbine haute pression (15) comprenant un revêtement abradable (2) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9.
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