FR3057863A1 - Procede de fabrication d'un materiau composite ceramique renforce de fibres a base de carbone contenant du carbure de silicium, ou a base de carbure de silicium. - Google Patents

Procede de fabrication d'un materiau composite ceramique renforce de fibres a base de carbone contenant du carbure de silicium, ou a base de carbure de silicium. Download PDF

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Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbone contenant une fraction de carbure de silicium (C/C-SiC), dans lequel une ébauche de C/C, qui comprend une matrice de carbone intégrant des fibres de carbone, est infiltrée avec du silicium liquide afin de transformer le carbone en partie en carbure de silicium. Le silicium utilisé pour l'infiltration contient de 3 à 15 % en moles de bore. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbure de silicium (SiC/SiC), dans lequel une ébauche de SiC/C, qui comprend une matrice de carbone intégrant des fibres de carbure de silicium, est infiltrée avec du silicium liquide afin de transformer le carbone en partie en carbure de silicium, le silicium utilisé pour l'infiltration contenant une fraction de 3 à 15 % en moles de bore.

Description

Titulaire(s) : DEUTSCHES ZENTRUM FUR LUFTUND RAUMFAHRT E.V..
Demande(s) d’extension
Mandataire(s) : CABINET PLASSERAUD.
FR 3 057 863 - A1
PROCEDE DE FABRICATION D'UN MATERIAU COMPOSITE CERAMIQUE RENFORCE DE FIBRES A BASE DE CARBONE CONTENANT DU CARBURE DE SILICIUM, OU A BASE DE CARBURE DE SILICIUM.
©) L'invention concerne un procédé de fabrication d'un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbone contenant une fraction de carbure de silicium (C/CSiC), dans lequel une ébauche de C/C, qui comprend une matrice de carbone intégrant des fibres de carbone, est infiltrée avec du silicium liquide afin de transformer le carbone en partie en carbure de silicium. Le silicium utilisé pour l'infiltration contient de 3 à 15 % en moles de bore. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbure de silicium (SiC/SiC), dans lequel une ébauche de SiC/ 1 500
C, qui comprend une matrice de carbone intégrant des fibres de carbure de silicium, est infiltrée avec du silicium liquide afin de transformer le carbone en partie en carbure de silicium, le silicium utilisé pour l'infiltration contenant une fraction de 3 à 15 % en moles de bore.
1:1.000
l
PROCEDE DE FABRICATION D’UN MATERIAU COMPOSITE CERAMIQUE
RENFORCE DE FIBRES A BASE DE CARBONE CONTENANT UNE
FRACTION DE CARBURE DE SILICIUM OU A BASE DE CARBURE DE
SILICIUM
La présente invention concerne un procédé de fabrication d’un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbone contenant une fraction de carbure de silicium (C/C-SiC), dans lequel une ébauche de C/C, qui comprend une matrice de carbone intégrant des fibres de carbone, est infiltrée avec du silicium liquide afin de transformer le carbone de la matrice au moins en partie en carbure de silicium.
La présente invention concerne en outre un matériau composite céramique à base de carbone contenant une fraction de carbure de silicium, qui est fabriqué selon un tel procédé, ainsi qu’un composant composé d’un tel matériau composite céramique renforcé de fibres.
Des matériaux composites céramiques renforcés de fibres se distinguent généralement par d’excellentes propriétés mécaniques telles que la solidité, la rigidité et la ténacité à la rupture. La solidité structurelle desdits matériaux reste en particulier conservée même à des températures élevées (par exemple supérieures à 1.000 °C) de sorte qu’ils peuvent être utilisés aux fins de la fabrication de composants qui doivent faire face simultanément à des contraintes mécaniques et thermiques élevées (par exemple disques de frein pour des véhicules automobiles, trains et avions). La densité nettement plus faible en comparaison avec des métaux est un autre avantage.
Il résulte en tant qu’autres avantages, pour des matériaux C/C-SiC, en comparaison avec des matériaux C/C à base de carbone pur, une résistance à l’oxydation améliorée ainsi qu’une plus faible usure par abrasion, respectivement liées aux fractions de carbure de silicium et de silicium non transformé. La transformation de carbone et de silicium en carbure de silicium au cours de l’infiltration en phase liquide (procédé LSI [Liquid Silicon Infiltration]) va toutefois également de pair avec des inconvénients, dans la mesure où les fibres de carbone sont concernées ici. Une transformation du carbone contenu dans les fibres en SiC dégrade leurs propriétés de support de charge et conduit ainsi à une tendance à la dégradation de la capacité de charge mécanique du matériau.
Il n’est pas possible avec les procédés de fabrication connus jusqu’à présent de limiter la formation de SiC lors de l’infiltration de l’ébauche de C/C avec du silicium fluide sur la matrice de carbone. Généralement cela donne lieu à une transformation d’environ 10 à 50 % de fibres de carbone en SiC à la surface des faisceaux de fibre. Cela est particulièrement critique dans le cas d’un petit nombre de fibres de carbone par faisceau de fibres, en d’autres termes dans le cas de faisceaux minces ou plats car dans ce cas le degré de conversion d’autant plus important du fait du rapport élevé surfaces/volumes des faisceaux de fibres.
La présente invention a ainsi pour objectif de proposer un procédé de fabrication d’un matériau C/C-SiC, dans lequel la transformation des fibres de carbone en carbure de silicium est réduite.
Cet objectif est atteint dans le procédé du type mentionné en introduction en ce que le silicium utilisé pour l’infiltration contient une fraction allant de 3 à 15 % en moles de bore.
L’effet constaté par les inventeurs, selon lequel la conversion des fibres en SiC lors de l’infiltration en phase liquide peut être en partie nettement réduite avec un mélange composé de silicium et de bore par rapport à l’utilisation de silicium pur, est lié à deux effets différents. D’une part, l’infiltration peut être effectuée à une température plus basse, à savoir à une température inférieure au point de fusion du silicium (1.410 °C) car la fraction de bore allant de 3 à 15 % en mole conduit à un abaissement du point de fusion. La réactivité du silicium par rapport au carbone est réduite à des températures plus basses. D’autre part, la présence de bore conduit en soi déjà à une telle réduction de la réactivité d’autant que selon l’invention un certain effet est atteint également dans le cas d’une température d’infiltration constante par rapport à du silicium pur.
La fraction de bore dans le silicium utilisé pour l’infiltration se situe de préférence dans la plage allant de 5 à 12 % en moles, de manière davantage préférée dans la plage allant de 7 à 9 % en moles. Dans la mesure où l’eutectique du système Si/B présente une fraction de bore de l’ordre d’environ 8 % en moles avec un point de fusion de 1.385 °C, un tel rapport de mélange permet de réduire le plus la température lors de l’infiltration.
L’ébauche de C/C est avantageusement infiltrée avec un mélange binaire composé de silicium et de bore, en d’autres termes en dehors desdits deux éléments, le mélange ne contient aucun autre constituant.
L’infiltration est mise en œuvre de manière préférée à une température maximale qui est inférieure à 1.410 °C. L’infiltration avec du silicium pur selon l’état de la technique est effectuée en revanche en règle générale à une température d’au moins 1.420 °C, en d’autres termes 10 K au-dessus du point de fusion du silicium, toutefois fréquemment également à des températures sensiblement plus élevées supérieures à 1.600 °C. La température maximale est dans ce cadre la température, qui précisément est atteinte au maximum après une phase de réchauffement.
Dans un mode de réalisation préféré de l’invention, la température maximale se situe lors de l’infiltration dans la plage allant de 1.385 à 1.400 °C. Cette plage de températures est nettement inférieure au point de fusion du silicium et par conséquent ne peut pas être réalisée lors de l’infiltration avec du silicium pur.
Généralement, l’infiltration est mise en œuvre pendant une durée allant de 10 à 25 heures, ladite durée comprenant une période de réchauffement, une période de séjour à une température maximale et une période de refroidissement.
La période de séjour est comprise de préférence entre 0 et 1 heure, en d’autres termes la période de refroidissement peut suivre sensiblement directement la période de réchauffement. Des périodes de séjour relativement comtes sont préférées dans le cadre de la présente invention afin de minimiser davantage la transformation des fibres de carbone en SiC.
La vitesse de réchauffement se situe de préférence dans la plage allant de 100 à 150 K/h, tandis que la vitesse de refroidissement se situe de préférence dans la plage allant de 200 à 500 K/h. Ces valeurs peuvent être optimisées par l’homme du métier comme lors de l’infiltration avec du silicium pur, elles dépendent entre autres également de la taille du composant à fabriquer.
L’ébauche de C/C est avantageusement fabriquée par pyrolyse d’un matériau en plastique renforcé par des fibres, qui comprend mie matrice composée d’une résine thermodurcissable intégrant des fibres de carbone. Cette procédure est connue d’après l’état de la technique.
La pyrolyse est préférablement effectuée à une température allant de 900 à 1.600 °C sous vide ou dans une atmosphère de gaz inerte. En particulier, un rinçage avec le gaz inerte (par exemple de l’azote ou de l’argon) peut être effectué afin d’éliminer les produits de dégradation apparus lors de la pyrolyse.
La résine thermodurcissable est de manière préférée choisie parmi les résines phénoliques, les résines époxy et les résines acryliques, les résines phénoliques étant particulièrement préférées. Afin de fabriquer le matériau en plastique renforcé par des fibres, les fibres de carbone sont imprégnées de la résine ou du précurseur de résine et ensuite la résine est durcie par voie thermique.
La fraction de fibres de carbone dans le matériau en plastique renforcé par des fibres se situe de préférence dans la plage allant de 45 à 70 % en volume, en particulier dans la plage allant de 50 à 65 % en volume. Les fibres individuelles, qui présentent typiquement une épaisseur allant de 5 à 10 pm, sont présentes dans ce cadre sous la forme de faisceaux (qu’on appelle des « stratifils »), qui comprennent en règle générale respectivement 1.000 à 24.000 fibres. Les faisceaux de fibres sont typiquement disposés sous la forme d’une nappe (par exemple d’une nappe multiaxiale), d’un tissu, d’un tressage ou d’un tricot. En variante, des fibres courtes peuvent également être utilisées.
La présente invention concerne également un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbone contenant une fraction de carbure de silicium (C/C-SiC), qui est fabriqué selon le procédé selon l’invention.
Des avantages et des formes de réalisation préférées du matériau composite renforcé de fibres selon l’invention ont déjà été expliqués à l’aide du procédé selon l’invention.
Du fait du plus faible degré de transformation des fibres de carbone en SiC, qui peut être atteint dans le cadre de la présente invention, la fraction de silicium non transformé est également augmentée par rapport à l’état de la technique (en d’autres termes infiltration avec du silicium pur). Ladite fraction est avantageusement supérieure à 5 % en poids dans le cas du matériau composite renforcé de fibres selon l’invention, de manière préférée elle se situe dans la plage allant de 10 à 15 % en poids.
Le degré de transformation plus faible des fibres de carbone conduit en règle générale également à une conductivité thermique plus élevée du matériau composite renforcé de fibres, dans la mesure où la conductivité thermique des fibres est en partie très élevée.
Le matériau composite renforcé de fibres selon l’invention présente de manière préférée une densité inférieure à 1,9 g/cm3, de manière préférée inférieure à 1,8 g/cm3. La densité plus faible en comparaison avec des matériaux de C/C-SiC selon l’état de la technique (en règle générale supérieure à 1,9 g/cm3) constitue pour de nombreuses applications du matériau composite renforcé de fibres un autre avantage.
La présente invention a en outre pour objet un composant composé du matériau composite céramique renforcé de fibres selon l’invention. La forme géométrique respective du composant peut être produite par des procédés d’usinage mécaniques, étant entendu que le façonnage peut être effectué à la fois avant l’infiltration avec du silicium, en d’autres termes au stade de l’ébauche de C/C, et après l’infiltration, en d’autres termes au stade du matériau de C/C-SiC fabriqué.
Dansun mode de réalisation préféré de l’invention, le composant est un disque de frein ou une garniture de friction, en particulier pour un véhicule automobile, un train ou un avion.
Un autre mode réalisation préféré de l’invention concerne des composants en tant qu’éléments structurels pour des avions ou des engins spatiaux, en particulier pour des satellites (par exemple des structures d’enceinte, des antennes, des portemiroirs). De manière particulièrement avantageuse, des éléments structurels à parois très minces peuvent également être fabriqués à partir du matériau composite renforcé de fibres selon l’invention dans la mesure où le matériau de C/C-SiC présente, du fait de la faible conversion des fibres, d’excellentes propriétés mécaniques.
Du reste, il a été constaté dans le cadre de la présente invention que l’infiltration avec un mélange composé de silicium et de bore est avantageuse également lors de la fabrication de matériaux de SiC/SiC, en d’autres termes quand des fibres de carbure de silicium sont utilisées en lieu et place des fibres de carbone.
En conséquence, un autre aspect de l’invention concerne un procédé de fabrication d’un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbure de silicium (SiC/SiC), dans lequel une ébauche de SiC/C, qui comprend une matrice de carbone intégrant des fibres de carbure de silicium, est infiltrée avec du silicium liquide afin de transformer le carbone au moins en partie en carbure de silicium, le silicium utilisé pour l’infiltration contenant une fraction allant de 3 à 15 % en moles de bore.
Des modes de réalisation préférés du procédé de fabrication selon l’invention concernant la fraction de bore, la température et la durée de l’infiltration ainsi que la fabrication de l’ébauche au moyen de l’imprégnation de résine des fibres de SiC et la pyrolyse s’appliquent de manière correspondante également à la fabrication selon l’invention du matériau de SiC/SiC.
A la différence du matériau de C/C-SiC décrit plus haut, on préfère toutefois dans le cas présent quand le carbone de l’ébauche de SiC/C est transformé sensiblement en totalité en carbure de silicium. Ainsi, un matériau composite céramique renforcé de fibres est obtenu, lequel ne contient aucune ou seulement une très faible fraction de carbone et présente, ainsi, une résistance à l’oxydation très élevée.
Cependant, la structure et, ainsi, la capacité de charge des fibres de SiC sont compromises quand selon l’état de la technique une infiltration d’une ébauche de SiC/C avec du silicium pur est mise en œuvre. Cela donne lieu dans ce cadre quasiment à une dissolution de cristallites de SiC dans les fibres à travers le silicium liquide de sorte que pour finir des particules de SiC sont remplacées dans les fibres par du silicium et le SiC éliminé par dissolution est cristallisé avec le SiC nouvellement apparu dans la matrice. Cela correspond sensiblement au processus connu de la maturation d’Ostwald.
De manière surprenante, cet effet n’apparaît pratiquement plus dans le cadre du procédé selon l’invention dans la mesure où la réactivité du mélange composé de silicium et de bore est visiblement nettement réduite par rapport aux fibres de SiC.
La présente invention concerne en outre un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbure de silicium (SiC/SiC), qui est fabriqué selon le procédé selon l’invention, ainsi que des composants fabriqués à partir dudit matériau. Du fait des fibres de SiC largement intactes dans le matériau selon l’invention, ses propriétés mécaniques sont nettement améliorées par rapport au matériau, qui a été fabriqué par infiltration avec du silicium pur.
Les composants selon l’invention composés du matériau de SiC/SiC sont utilisés de manière préférée là où outre une solidité mécanique élevée, une résistance aux températures et à l’oxydation très élevée est également est importante, en particulier en tant que composants de moteurs à réaction et de turbines à gaz stationnaires (par exemple des gaines, des chambres de combustion et des pales de turbine) ou en tant que composantes structurelles dans des réacteurs nucléaires.
Ces avantages et d’autres avantages de l’invention sont expliqués de manière plus détaillée à l’aide des exemples de réalisation qui suivent ci-après.
Exemples :
Fabrication de matériaux C/C-SiC
Afin de fabriquer des ébauches de C/C, des fibres de carbone présentant un diamètre allant de 5 à 6 pm dans des faisceaux de fibres de respectivement environ 6.000 fibres sont disposées par couches en tant que nappes, sont imprégnées de résine phénolique et sont durcies au moyen d’une technique en autoclave. Après le durcissement de la résine à une température de 175 °C, le matériau en plastique renforcé par des fibres est soumis à une pyrolyse à 1.650 °C sous vide, ce qui donne lieu à la conversion de la résine en une matrice de carbone.
Les ébauches de C/C qui ont été utilisées pour l’étape subséquente de l’infiltration avec du silicium ou un mélange composé de silicium et de bore, présentaient respectivement des dimensions de 100 x 30 x 3 mm.
Afin de démontrer l’effet de base du procédé selon l’invention, trois exemples d’une infiltration avec les compositions et températures maximales suivantes ont été mis en œuvre :
Exemple 1 : infiltration avec du silicium pur ; température maximale 1.420 °C (non conforme à l’invention) ;
Exemple 2 : infiltration avec 92 % en moles de silicium/8 % en moles de bore ; température maximale 1.420 °C (conforme à l’invention) ;
Exemple 3 : infiltration avec 92 % en moles de silicium/8 % en moles de bore ; température maximale 1.395 °C (conforme à l’invention).
Jusqu’à ce que la température maximale soit atteinte, on a procédé au réchauffement respectivement à une vitesse de 130 K/h, puis on a procédé immédiatement après au refroidissement de manière à atteindre la température ambiante à une vitesse de 500 K/h. L’infiltration a été effectuée respectivement sous vide.
Des clichés au microscope électronique à balayage, qui sont représentés pour les exemples 1 à 3 sur les figures correspondantes 1 à 3, ont été pris des matériaux de C/C-SiC fabriqués, respectivement selon un agrandissement de x 500 ou de x 1.000. Sont représentés dans la zone centrale des images respectivement des faisceaux de fibres, dans lesquels les fibres de carbone s’étendent de manière perpendiculaire par rapport au plan de l’image. Le carbone apparaît en gris foncé sur les figures, le carbure de silicium apparaît en blanc et le silicium non transformé apparaît en gris clair.
On peut clairement voir lors d’une comparaison des figures 1 à 3 que dans le cas de l’exemple 1 non conforme à l’invention, la transformation des fibres de carbone en SiC est nettement marquée au bord des faisceaux de carbone ou le long des points de rupture formés lors de la pyrolyse. Dans le cas de l’exemple 2 selon l’invention, la formation de SiC enregistre déjà une légère baisse dans lesdites zones du fait du mélange de 8 % en moles de bore. L’effet est encore plus marqué dans le cas de l’exemple 3 selon l’invention, dans lequel la température d’infiltration a été baissée à 1.395 °C par rapport aux autres exemples.
Tandis que l’épaisseur de couche des fibres transformées en SiC dans l’exemple 1 (conformément à l’état de la technique) s’élève jusqu’à environ 15 pm, l’épaisseur de la couche de transformation dans l’exemple 3 selon l’invention est considérablement réduite à environ 0,5 pm du fait de l’ajout de bore et de la réduction de la température. Du fait de la plus faible transformation en SiC, les fibres de carbone conservent leurs propriétés en matière de support de charge, et la solidité mécanique du matériau composite céramique renforcé de fibres est améliorée.
La manière selon laquelle la part de bore a une incidence sur le degré de transformation des fibres de carbone a été examinée à l’aide d’autres exemples. Dans le cas de ces exemples, l’infiltration a été effectuée respectivement à une température maximale de 1.400 °C avec les compositions suivantes :
Exemple 4 : infiltration avec du silicium pur (non conforme à l’invention) ; Exemple 5 : infiltration avec 4 % en moles de silicium/96 % en moles de bore (selon l’invention) ;
Exemple 6 : infiltration avec 8 % en moles de bore/92 % en moles de silicium (selon l’invention) ;
Exemple 7 : infiltration avec 12 % en moles de bore/88 % en moles de silicium (selon l’invention).
Des clichés au microscope électronique à balayage présentant un agrandissement de x 2.000 sont représentés pour les matériaux de C/C-SiC selon les exemples 4 à 7 dans les figures correspondantes 4 à 7. Le carbone apparaît ici aussi en gris foncé, le carbure de silicium en blanc et du silicium non transformé en gris foncé.
Une comparaison des figures 4 à 7 montre que la transformation des fibres de carbone en SiC peut être réduite dans une certaine mesure déjà par une fraction de 4 % en moles de bore. Cet effet est sensiblement plus évident toutefois dans le cas d’une fraction de bore de 8 % en moles, l’eutectique du système Si/B étant également de cet ordre. Une augmentation de la fraction de bore à 12 % en moles conduit à un résultat similaire, en d’autres termes une augmentation significative de l’effet par rapport aux 8 % en moles n’est plus atteinte.
Fabrication de matériaux SiC/SiC
La fabrication d’ébauches de C/SiC a été effectuée sensiblement de manière similaire à la fabrication décrite ci-dessus des corps moulés de C/C, étant entendu que des fibres de carbure de silicium présentant un diamètre de fibre allant de 7 à 10 pm ont été utilisées en lieu et place des fibres de carbone. Les fibres de SiC ayant pour dénomination Tyranno SA3 ont été fournies par la société Ube Industries.
L’infiltration avec du silicium ou un mélange composé de silicium et de bore a été effectuée sous vide et à une température maximale de 1.415 °C à une vitesse de réchauffement de 130 K/h et à une vitesse de refroidissement de 500 K/h. Les exemples suivants ont été réalisés afin d’illustrer l’incidence de la fraction de bore :
Exemple 8 : infiltration avec du silicium pur (non conforme à l’invention) ;
Exemple 9 : infiltration avec 4 % en moles de bore/96 % de silicium (selon l’invention) ;
Exemple 10 : infiltration avec 8 % en moles de bore/92 % de silicium (selon l’invention).
Des clichés au microscope électronique par balayage des matériaux de SiC/SiC fabriqués selon les exemples 8 à 10 sont représentés sur les figures correspondantes 8 à 10. Les agrandissements de x 20.000 montrent respectivement la section transversale d’une fibre de SiC individuelle ; la figure 10 illustre de plus un cliché présentant un agrandissement de x 200. Le SiC dans les fibres apparaît en blanc et le silicium entourant apparaît en noir.
On peut voir nettement sur la figure 8 que la structure des fibres de SiC a été 5 dissoute en grande partie et a été remplacée par du silicium, en d’autres termes l’infiltration avec du silicium pur dégrade l’intégrité des fibres de SiC et, ainsi, les propriétés mécaniques du matériau composite renforcé de fibres fabriqué dans une large mesure.
A l’inverse, les figures 9 et 10 illustrent que les fibres de SiC restent 10 sensiblement intactes déjà en présence d’une fraction de 4 % en moles de bore, le même résultat étant obtenu également avec 8 % en moles de bore. Les zones noires visibles ici à l’intérieur des fibres de SiC sont du carbone résiduel, qui résulte du procédé de fabrication des fibres. Un résultat correspondant a également été obtenu avec 12 % en moles de bore (non représenté).
il

Claims (20)

  1. REVENDICATIONS
    1. Procédé de fabrication d’un matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbone contenant une fraction de carbure de silicium (C/C-SiC), dans lequel une ébauche de C/C, qui comprend une matrice en carbone intégrant des fibres de carbone, est infiltrée avec du silicium fluide afin de transformer le carbone en partie en carbure de silicium, caractérisé en ce que le silicium utilisé pour l’infiltration contient une fraction de 3 à 15 % en moles de bore.
  2. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la fraction de bore se situe dans la plage allant de 5 à 12 % en moles, de préférence dans la plage allant de 7 à 9 % en moles.
  3. 3. Procédé selon la revendication 1 ou 2, dans lequel l’ébauche de C/C est infiltrée avec un mélange binaire composé de silicium et de bore.
  4. 4. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’infiltration est mise en œuvre à une température maximale, qui est inférieure à 1.410 °C.
  5. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel la température maximale lors de l’infiltration se situe dans la plage allant de 1.385 à 1.400 °C.
  6. 6. Procédé selon Tune quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’infiltration est effectuée pendant une durée allant de 10 à 25 heures, comprenant une période de réchauffement, une période de séjour à une température maximale et une période de refroidissement.
  7. 7. Procédé selon la revendication 6, dans lequel la période de séjour est comprise entre 0 et 1 heure.
  8. 8. Procédé selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la vitesse de réchauffement va de 100 à 150 K/h et la vitesse de refroidissement va de 200 à 500 K/h.
  9. 9. Procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel
    5 l’ébauche de C/C est fabriquée par pyrolyse d’un matériau en plastique renforcé par des fibres, qui comprend une matrice composée d’une résine thermodurcissable intégrant des fibres de carbone.
  10. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel la pyrolyse est réalisée à une
    10 température allant de 900 à 1.600 °C sous vide ou dans une atmosphère de gaz inerte.
  11. 11. Procédé selon la revendication 9 ou 10, dans lequel la résine thermoplastique est choisie parmi des résines phénoliques, des résines époxy et des résines acryliques.
    15
  12. 12. Procédé selon l’une quelconque des revendications 9 à 11, dans lequel la fraction en fibres de carbone dans le matériau en plastique renforcé par des fibres se situe dans la plage allant de 45 à 70 % en volume.
  13. 13. Matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbone comprenant
    20 une fraction de carbure de silicium (C/C-SiC), fabriqué selon un procédé selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  14. 14. Matériau composite céramique renforcé de fibres selon la revendication 13, dans lequel la fraction de silicium non transformé dans le matériau composite renforcé de
    25 fibres est supérieure à 5 % en poids, de préférence dans la plage allant de 10 à 15 % en poids.
  15. 15. Matériau composite céramique renforcé de fibres selon la revendication 13 ou 14, dans lequel le matériau composite renforcé de fibres présente une densité inférieure à
    30 1,9 g/cm3, de préférence inférieure à 1,8 g/cm3.
  16. 16. Composant composé d’un matériau composite céramique renforcé de fibres selon l’une quelconque des revendications 13 à 15, dans lequel le composant est un disque de frein ou une garniture de friction ou un élément de structure pour des avions et des engins spatiaux, en particulier pour des satellites.
  17. 17. Procédé de fabrication d’un matériau composite céramique renforcé de fibres à 5 base de carbure de silicium (SiC/SiC), dans lequel une ébauche de SiC/C, qui comprend une matrice de carbone intégrant des fibres de carbure de silicium, est infiltrée avec du silicium liquide afin de transformer le carbone au moins en partie en carbure de silicium, caractérisé en ce que le silicium utilisé pour l’infiltration contient une fraction allant 10 de 3 à 15 % en moles de bore.
  18. 18. Procédé selon la revendication 17, dans lequel le carbone de l’ébauche SiC/C est transformé sensiblement en totalité en carbure de silicium.
    15
  19. 19. Matériau composite céramique renforcé de fibres à base de carbure de silicium (SiC/SiC) fabriqué selon un procédé selon la revendication 17 ou 18.
  20. 20. Composant composé d’un matériau composite céramique renforcé de fibres selon la revendication 19, dans lequel le composant est de préférence une composante d’un
    20 moteur à réaction, d’une turbine à gaz stationnaire ou d’un réacteur nucléaire.
    1/7
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