FR3072670B1

FR3072670B1 - Procede de fabrication d'une piece a partir d'un precurseur alcool ou polyalcool modifie

Info

Publication number: FR3072670B1
Application number: FR1759871A
Authority: FR
Inventors: Arnaud DELEHOUZE; Amandine Lorriaux; Laurence Maille; Patrick David; Denis Deffieux
Original assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Commissariat a lEnergie Atomique CEA; Safran Ceramics SA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Current assignee: Centre National de la Recherche Scientifique CNRS; Safran Ceramics SA; Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Priority date: 2017-10-19
Filing date: 2017-10-19
Publication date: 2019-11-01
Anticipated expiration: 2037-10-19
Also published as: FR3072670A1

Abstract

L'invention concerne un procédé de fabrication d'une pièce, comprenant au moins l'étape suivante : - formation d'une phase de matrice céramique dans la porosité d'une préforme fibreuse ou d'un revêtement céramique sur un substrat, la phase de matrice ou le revêtement étant formé à partir d'au moins un précurseur alcool ou polyalcool en C1 à C6 modifié par liaison de l'atome d'oxygène d'au moins une fonction alcool à un groupement de formule -A-Rn-1 , où A désigne un hétéroatome, n désigne la valence de l'élément A, les substituants R étant identiques ou différents lorsque n est supérieur ou égal à 3, et R étant choisi parmi : -H et les chaînes carbonées en C1 à C5.

Description

Arrière-plan de l'invention

Il est connu d'utiliser la technique de caléfaction pour former une phase de matrice dans la porosité d'un substrat poreux ou revêtir la surface externe d'un substrat.

Pour cela, le substrat est plongé dans un bain d'un précurseur à l'état liquide et un chauffage du substrat est réalisé à une température supérieure à la température de décomposition du précurseur.

Le liquide, au contact des surfaces chaudes, se vaporise et forme un film gazeux appelé « film de caléfaction ». Le substrat étant chauffé au-dessus de la température de décomposition du précurseur, les vapeurs contenues dans le film de caléfaction se décomposent et un dépôt se forme par réactions hétérogènes entre la surface du substrat et la phase gazeuse.

Toutefois, la variété des matériaux céramiques qui peuvent être obtenus à partir des précurseurs connus de caléfaction est limitée. Un autre problème est que les précurseurs de caléfaction connus sont généralement issus de ressources non renouvelables (filière pétrolière par exemple), ce qui peut, à terme, conduire à des problèmes de disponibilité de ces composés.

Des inconvénients similaires existent pour d'autres techniques connues de densification ou de revêtement, comme l'infiltration ou le dépôt chimique en phase vapeur (« Chemical Vapor Infiltration » notée « CVI », ou « Chemical Vapor Déposition » notée « CVD »).

Objet et résumé de l'invention L'invention vise à résoudre les inconvénients précités et concerne un procédé de fabrication d'une pièce, comprenant au moins l'étape suivante : - formation d'une phase de matrice céramique dans la porosité d'une préforme fibreuse ou d'un revêtement céramique sur un substrat, la phase de matrice ou le revêtement étant formé à partir d'au moins un précurseur alcool ou polyalcool en Ci à C6 modifié par liaison de l'atome d'oxygène d'au moins une fonction alcool à un groupement de formule -A-Rn-i, où A désigne un hétéroatome, n désigne la valence de l'élément A, les substituants R étant identiques ou différents lorsque n est supérieur ou égal à 3, et R étant choisi parmi : -H et les chaînes carbonées en Ci à C5.

Par « alcool », il faut comprendre un composé ayant une seule fonction alcool. Par « polyalcool », il faut comprendre un composé ayant plusieurs fonctions alcool.

Par « hétératome », il faut comprendre un atome greffable à l'oxygène de la ou des fonction(s) alcool et différent du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène.

Le précurseur utilisé ici est un alcool ou un polyalcool en Ci à C6 fonctionnalisé, au niveau de l'atome d'oxygène d'au moins une fonction alcool, par un groupement formé par un hétéroatome A auquel sont liés un ou plusieurs substituants R. Le précurseur présente la formule générale suivante : CH - O - A - Rn-i, où CH désigne la chaîne carbonée en Ci à C6 de l'alcool ou du polyalcool, et O l'atome d'oxygène de la fonction alcool lié à l'hétéroatome A. L'invention repose sur la mise en œuvre d'une famille de précurseurs spécifiques utilisables dans des techniques connues, comme la caléfaction, la CVI/CVD, ou l'infiltration ou le dépôt en phase supercritique, afin de former un matériau céramique. Ces précurseurs sont formés par modification d'un alcool ou d'un polyalcool, cette modification étant réalisée par greffage d'un hétéroatome au niveau d'au moins une fonction alcool. Le choix d'un alcool ou d'un polyalcool est avantageux car il permet d'introduire une grande variété d'hétéroatomes dans la molécule du précurseur, en mettant en œuvre des réactions de greffage connues de l'homme du métier. De la sorte, l'invention permet avantageusement d'élargir la gamme des matériaux céramiques pouvant être formés par rapport à l'art antérieur.

En outre, l'alcool ou le polyalcool sur lequel l'hétéroatome est greffé constitue un composé disponible en grande quantité et qui peut être obtenu à partir de ressources renouvelables, conférant ainsi aux précurseurs décrits plus haut une disponibilité accrue par rapport aux précurseurs connus.

Dans un exemple de réalisation, la phase de matrice ou le revêtement est formé par un procédé de caléfaction à partir dudit au moins un précurseur.

En variante, la phase de matrice ou le revêtement est formé par un procédé d'infiltration ou de dépôt chimique en phase vapeur à partir dudit au moins un précurseur.

Dans un exemple de réalisation, l'alcool ou le polyalcool est en Ci à C4, par exemple en C2 à C4.

Dans un exemple de réalisation, A est choisi parmi : le silicium, le bore, le zirconium ou l'aluminium. En particulier, A peut être choisi parmi : le silicium ou le bore. En particulier, A peut être le silicium.

Dans un exemple de réalisation, R est choisi parmi : -H et les chaînes carbonées en Ci à C3.

Dans un exemple de réalisation, au moins un substituant R est une chaîne carbonée en Ci à C5, voire en Ci à C3. En d'autres termes dans ce cas, les substituants R rattachés à un même hétéroatome A ne sont pas tous -H.

Dans un exemple de réalisation, la phase de matrice ou le revêtement est formé à partir d'un mélange de plusieurs précurseurs différents, chacun de ces précurseurs étant un alcool ou polyalcool en Ci à Ce modifié tel que décrit plus haut.

Les précurseurs formant ce mélange peuvent différer au moins de par : leurs hétéroatomes A, leurs chaînes alcool ou polyalcool CH, leurs substituants R, leurs degrés de fonctionnalisation des fonctions alcool par l'hétéroatome A (pour les polyalcools).

Le fait de mettre en œuvre un mélange de précurseurs différents permet avantageusement de moduler la stœchiométrie du matériau céramique obtenu au final, augmentant ainsi davantage encore la diversité des matériaux céramiques pouvant être formés.

En particulier, le fait de mettre en œuvre un mélange d'au moins deux précurseurs différents tels que décrits plus haut ayant chacun un hétéroatome A distinct permet avantageusement d'obtenir un matériau céramique complexe ayant au moins deux hétéroatomes, relativement difficile à obtenir par les techniques de l'art antérieur.

Dans un exemple de réalisation, ledit au moins un précurseur est un polyalcool modifié ayant l'atome d'oxygène d'une première fonction alcool lié à un premier groupement de formule -Al-Rlni-i, et l'atome d'oxygène d'une deuxième fonction alcool lié à un deuxième groupement de formule -A2-R2n2-i, où Al et A2 désignent chacun un hétéroatome, A2 étant différent de Al, ni et n2 désignent respectivement la valence de l'élément Al et la valence de l'élément A2, les substituants RI, respectivement R2, étant identiques ou différents lorsque ni, respectivement n2, est supérieur ou égal à 3, RI et R2 étant choisis, indépendamment l'un de l'autre, parmi : -H et les chaînes carbonées en Ci àC5.

Al et A2 peuvent chacun être choisis parmi : le silicium, le bore, le zirconium ou l'aluminium, avec Al différent de A2. RI et R2 peuvent être choisis, indépendamment l'un de l'autre, parmi : -H et les chaînes carbonées en Ci à C3. Au moins un substituant RI peut être une chaîne carbonée en Ci à C5, voire en Ci à C3. Au moins un substituant R2 peut être une chaîne carbonée en Ci à C5, voire en Ci à C3.

Le fait de mettre en œuvre un tel précurseur comprenant deux hétéroatomes différents permet avantageusement d'obtenir un matériau céramique complexe comprenant ces deux hétéroatomes, lequel est relativement difficile à obtenir par les techniques de l'art antérieur.

Dans un exemple de réalisation, le procédé comprend, en outre, un traitement thermique de désoxygénation de la phase de matrice céramique ou du revêtement céramique obtenu. L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une pièce, comprenant au moins l'étape suivante : - formation d'une phase de matrice céramique dans la porosité d'une préforme fibreuse ou d'un revêtement céramique sur un substrat, la phase de matrice ou le revêtement étant formé par caléfaction au moins à partir d'orthosilicate de tétraéthyle (TEOS).

En particulier, la phase de matrice ou le revêtement peut être formé par caléfaction à partir d'un mélange dOrthosilicate de tétraéthyle et d'un précurseur ayant une température d'ébullition similaire à celle de l'orthosilicate de tétraéthyle. Par « température d'ébullition similaire à celle de l'orthosilicate de tétraéthyle », il faut comprendre une température d'ébullition différant d'au plus 10% de la température d'ébullition de l'orthosilicate de tétraéthyle.

Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description suivante, donnée à titre non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un ordinogramme montrant différentes étapes d'un premier exemple de procédé selon l'invention, - la figure 2 est un ordinogramme montrant différentes étapes d'un deuxième exemple de procédé selon l'invention, et - les figures 3 à 5 sont des photographies de matériaux céramiques obtenus par mise en œuvre d'exemples de procédés selon l'invention.

Description détaillée de modes de réalisation

On va maintenant décrire la succession d'étapes mises en œuvre dans le cadre de deux exemples de procédés selon l'invention.

Dans l'exemple de la figure 1, la phase de matrice ou le revêtement céramique est formé par caléfaction (étape E10).

Dans ce cas, la préforme fibreuse à densifier ou le substrat à revêtir est immergé dans un bain liquide comprenant le précurseur alcool ou polyalcool modifié. Un chauffage de la préforme ou du substrat est ensuite réalisé, par exemple par induction. Au contact de la préforme ou du substrat chauffé, le précurseur est vaporisé et génère par décomposition un dépôt du matériau céramique, formant la phase de matrice ou le revêtement. A titre d'exemple, la préforme ou le substrat peut être chauffé à une température comprise entre 700°C et 1300°C durant le procédé de caléfaction. La préforme ou le substrat peut, de préférence, être chauffé à une température comprise entre 950°C et 1200°C durant le procédé de caléfaction. D'une manière générale, l'homme du métier sait déterminer pour chaque précurseur alcool ou polyalcool modifié la température à mettre en œuvre durant le procédé de caléfaction afin d'obtenir le matériau céramique par décomposition du précurseur.

Des détails relatifs à la préforme fibreuse et au substrat qui peuvent être mis en œuvre vont, à présent, être décrits.

La préforme fibreuse peut comporter des fils réfractaires, comme des fils céramiques ou carbone, ou un mélange de fils céramiques et de carbone. Les fils céramiques peuvent, par exemple, être choisis parmi les fils de carbure de silicium ou les fils en oxyde réfractaire, par exemple en alumine.

La préforme peut par exemple être formée de fils de carbure de silicium fournis par la société japonaise NGS sous la référence « Nicalon », « Hi-Nicalon » ou encore « Hi-Nicalon Type S ». La préforme peut être formée de fils d'alumine fournis par la société 3M sous la référence Nextel. Les fils de carbone utilisables pour former cette préforme sont, par exemple, fournis sous la dénomination Torayca T300 3K par la société Toray.

La préforme fibreuse est obtenue à partir d'au moins une opération textile. La préforme fibreuse est destinée à constituer le renfort fibreux de la pièce à obtenir. La préforme fibreuse peut, en particulier, être obtenue par tissage multicouches ou multidimensionnel, par exemple tridimensionnel, 3D orthogonal, 3D polaire ou 4D.

Par « tissage tridimensionnel » ou « tissage 3D », il faut comprendre un mode de tissage par lequel certains au moins des fils de chaîne lient des fils de trame sur plusieurs couches de trame. Une inversion des rôles entre chaîne et trame est possible dans le présent texte et doit être considérée comme couverte aussi par les revendications.

La préforme fibreuse peut, par exemple, présenter une armure multi-satin, c'est-à-dire être un tissu obtenu par tissage tridimensionnel avec plusieurs couches de fils de trame dont l'armure de base de chaque couche est équivalente à une armure de type satin classique mais avec certains points de l'armure qui lient les couches de fils de trame entre elles. En variante, la préforme fibreuse peut présenter une armure interlock. Par « armure ou tissu interlock », il faut comprendre une armure de tissage 3D dont chaque couche de fils de chaîne lie plusieurs couches de fils de trame avec tous les fils de la même colonne de chaîne ayant le même mouvement dans le plan de l'armure. Différents modes de tissage multicouches utilisables pour former la préforme fibreuse sont décrits dans le document WO 2006/136755.

Il est aussi possible de former d'abord des textures fibreuses telles que des tissus bidimensionnels ou des nappes unidirectionnelles, et d'obtenir la préforme fibreuse par drapage de telles textures fibreuses sur une forme. Ces textures peuvent éventuellement être liées entre elles par exemple par couture ou implantation de fils pour former la préforme fibreuse.

Les fils formant la préforme fibreuse peuvent ou non être revêtus avant formation de la phase de matrice céramique.

En particulier, les fils peuvent être revêtus par une interphase monocouche ou multicouches. Cette interphase peut comporter au moins une couche de carbone pyrolytique (PyC), de nitrure de bore (BN), de nitrure de bore dopé au silicium (BN(Si), avec du silicium en une proportion massique comprise entre 5% et 40%, le complément étant du nitrure de bore) ou de carbone dopé au bore (BC, avec 5%at. à 20%at. de B, le complément étant C). L'interphase a ici une fonction de défragilisation du matériau composite qui favorise la déviation de fissures éventuelles parvenant à l'interphase après s'être propagées dans la matrice, empêchant ou retardant la rupture des fils par de telles fissures. L'épaisseur de l'interphase peut être comprise entre 10 nm et 1000 nm, et par exemple entre 10 nm et 100 nm. L'interphase peut être formée, de manière connue en soi, par infiltration chimique en phase vapeur sur les fils de la préforme déjà constituée. On pourrait, en variante, former l'interphase par dépôt chimique en phase vapeur sur les fils avant formation de la préforme, puis former cette préforme à partir des fils ainsi revêtus.

On notera que, selon un exemple, la préforme fibreuse peut être partiellement densifiée avant la formation de la phase de matrice céramique à partir du précurseur. Cette pré-densification peut être réalisée de manière connue en soi. La préforme fibreuse peut être prédensifiée par une phase de pré-densification en carbone ou en matériau céramique. Dans ce cas, la porosité résiduelle de la préforme pré-densifiée est, en tout ou partie, comblée par la phase de matrice céramique lors de l'étape E10. En variante, la matrice de la pièce en matériau composite obtenue est intégralement formée par la phase de matrice céramique obtenue à partir du précurseur alcool ou polyalcool modifié. Dans ce dernier cas, la préforme fibreuse n'a pas été pré-densifiée avant l'étape E10. La phase de matrice formée à partir du précurseur alcool ou polyalcool modifié peut occuper au moins 50%, voire au moins 75%, de la porosité initiale de la préforme fibreuse.

On ne sort pas du cadre de l'invention lorsqu'un revêtement céramique est formé sur la surface externe du substrat. On obtient alors une pièce revêtue, comprenant le substrat et le revêtement céramique formé sur ce substrat à partir du précurseur alcool ou polyalcool modifié.

Le substrat revêtu peut être une pièce en matériau composite déjà densifiée, comme un matériau composite à matrice céramique ou un matériau composite à matrice carbone. En variante, le substrat revêtu est un bloc en matériau réfractaire monolithique, céramique ou en carbone.

Le précurseur peut être obtenu par modification de l'alcool ou du polyalcool en Ci à C6 en mettant en oeuvre des réactions de chimie organique connues de l'homme du métier, afin de lier de manière covalente l'atome d'oxygène de la fonction alcool au groupement -A-Rn-i. Cette liaison peut, par exemple, être réalisée par substitution nucléophile de l'atome d'oxygène de la fonction alcool sur l'hétéroatome A ou par réaction de silylation de l'alcool ou du polyalcool.

Plus particulièrement, l'hétéroatome A peut être choisi parmi : le silicium, le bore, le zirconium ou l'aluminium. L'emploi de silicium en tant qu'hétéroatome permet de former un oxycarbure de silicium. L'emploi de bore en tant qu'hétéroatome permet de former un oxycarbure de bore. L'emploi de zirconium en tant qu'hétéroatome permet de former un oxycarbure de zirconium. L'emploi d'aluminium en tant qu'hétéroatome permet de former un oxycarbure d'aluminium. R est pour chaque occurrence, de manière identique ou différente, -H ou une chaîne carbonée en Ci à C5, comme un radical alkyle en Ci à C5. Plus particulièrement, R peut être pour chaque occurrence, de manière identique ou différente, -H ou une chaîne carbonée en Ci à C3, comme un radical alkyle en Ci à C3. Plus particulièrement encore, R peut être pour chaque occurrence, de manière identique ou différente, -H ou un radical méthyle.

Selon un exemple, le précurseur est un polyalcool modifié et les atomes d'oxygène de chaque fonction alcool peuvent être liés à un groupement -A-Rn-i, où A et R sont tels que décrits plus haut, les groupements -A-Rn-i étant dans ce cas identiques ou différents. Dans ce cas, on peut par exemple citer le l,2-bis(triméthylsiloxy)éthane ou le l,2,3-tri(triméthylsiloxy)éthane en tant que précurseurs utilisables. En variante, seule une partie des fonctions alcool peuvent être fonctionnalisées par un groupement -A-Rn-i. Dans le cas des polyalcools, le fait de faire varier le degré de fonctionnalisation des fonctions alcool permet de moduler la stœchiométrie de la céramique formée, introduisant ainsi une plus grande variété encore dans les matériaux céramiques accessibles. L'alcool ou le polyalcool peut présenter une chaîne linéaire, ramifiée ou cyclique.

Dans un exemple de réalisation, l'alcool ou le polyalcool (avant modification par liaison à l'hétéroatome A) est choisi parmi : le méthanol, l'éthanol, l'éthylène glycol, le propanol, le glycérol, le butanol, le pentanol, l'hexanol, le cyclopropanol, le cyclobutanol, le cyclopentanol, le cyclohexanol ou un phénol.

La phase de matrice ou le revêtement céramique peut être obtenu à partir d'un unique précurseur alcool ou polyalcool modifié. Ce précurseur peut, comme évoqué plus haut, être un polyalcool fonctionnalisé par plusieurs hétéroatomes identiques ou différents. Dans le cas d'un précurseur polyalcool modifié par deux hétéroatomes différents, les détails décrits plus haut pour les substituants R sont applicables aux substituants RI et R2. En variante, le précurseur peut être un alcool fonctionnalisé par un seul hétéroatome.

On peut, en variante, utiliser un mélange de précurseurs différents, ayant ou non un hétéroatome différent. Dans ce cas, chacun de ces précurseurs peut être un alcool ou polyalcool en Ci à C6 modifié tel que décrit plus haut.

Si cela est souhaité, un traitement thermique optionnel (étape E20 optionnelle) de désoxygénation peut être réalisé afin d'éliminer tout ou partie des liaisons existantes entre l'hétéroatome A et l'oxygène dans le matériau céramique obtenu.

Dans le cas où l'hétéroatome A est du silicium, ce traitement thermique peut permettre de transformer une céramique Si-O-C en une céramique de carbure de silicium (SiC). D'une manière similaire, l'utilisation de bore en tant qu'hétéroatome pourra aboutir, après traitement thermique de désoxygénation, à une céramique en carbure de bore (B4C).

Le traitement thermique de désoxygénation constitue un traitement connu en soi. Il va des connaissances générales de l'homme du métier de déterminer la durée et la température à mettre en œuvre durant ce traitement de désoxygénation, en fonction du matériau céramique de départ et du matériau céramique à obtenir.

La température imposée durant ce traitement de désoxygénation peut être supérieure à la température imposée durant la formation de la phase de matrice ou du revêtement céramique à partir du précurseur alcool ou polyalcool modifié. La température imposée durant le traitement de désoxygénation est inférieure à la température de dégradation des différents constituants présents dans le matériau.

Si cela est souhaité, une densification complémentaire de la phase de matrice ou du revêtement céramique formé peut être réalisée (étape E30 optionnelle). Cette densification complémentaire permet de diminuer la porosité résiduelle du matériau céramique obtenu. Cette densification complémentaire peut, par exemple, être réalisée par infiltration de silicium à l'état fondu, de manière connue en soi.

La figure 2 illustre le cas où le matériau céramique est formé par infiltration ou dépôt chimique en phase vapeur (étape E100).

Dans une telle technique, la préforme à densifier ou le substrat à revêtir est placé dans une enceinte dans lequel une phase gazeuse comprenant le précurseur alcool ou polyalcool modifié est introduite. La phase gazeuse peut en outre comporter un gaz diluant, comme du diazote. En variante, la phase gazeuse est dépourvue d'un gaz diluant.

Les détails décrits plus haut dans le cadre de la figure 1, relatifs notamment à la préforme, au substrat et aux précurseurs, sont applicables à l'exemple de réalisation où le matériau céramique est formé par infiltration ou dépôt chimique en phase vapeur.

Pour un précurseur alcool ou polyalcool modifié donné, il va des connaissances générales de l'homme du métier de déterminer les conditions opératoires à mettre en œuvre afin d'obtenir le matériau céramique par infiltration ou dépôt chimique en phase vapeur à partir de ce précurseur.

Par exemple lorsque A est du silicium, on peut imposer les conditions suivantes dans l'enceinte durant l'infiltration ou le dépôt chimique en phase vapeur : - température dans l'enceinte comprise entre 800°C et 1200°C, de préférence entre 950°C et 1050°C, et - pression dans l'enceinte comprise entre 2 mbars et 20 mbars, de préférence entre 5 mbars et 15 mbars.

Dans le cas de l'infiltration chimique d'une préforme fibreuse, la phase de matrice formée à partir du précurseur alcool ou polyalcool modifié peut occuper au moins 50%, voire au moins 75%, de la porosité initiale de la préforme fibreuse.

Comme décrit plus haut dans le cadre de la figure 1, on peut réaliser, après la formation du matériau céramique, un traitement thermique de désoxygénation (étape E200 optionnelle) suivi éventuellement d'une densification complémentaire (étape E300 optionnelle). L'invention n'est toutefois pas limitée à l'utilisation du précurseur alcool ou polyalcool modifié dans un procédé de caléfaction ou de CVI/CVD. En variante, le précurseur pourrait par exemple être utilisé dans un procédé d'infiltration ou de dépôt en phase supercritique afin de former le matériau céramique.

Exemple

Une céramique Si-O-C a été formée par un procédé de caléfaction à partir de l'éthoxytriméthylsilane en tant que précurseur dont la formule chimique est reproduite ci-dessous.

L'éthoxytriméthylsilane avait été obtenu par substitution nucléophile du silicium de l'hexaméthyldisiloxane par de l'éthanol en utilisant du nitrométhane comme solvant.

Un substrat en graphite a été immergé dans un bain de précurseur liquide d'éthoxytriméthylsilane. Un revêtement céramique Si-O-C a été déposé sur le substrat par caléfaction. Plusieurs essais ont été réalisés, pour différentes températures de travail imposées durant la caléfaction. Un premier essai a été réalisé à 950°C, un deuxième essai à 1100°C et un troisième essai à 1300°C. Les photographies obtenues par microscopie électronique à balayage (MEB) du matériau céramique Si-O-C déposé dans le cadre de ces trois essais sont fournies aux figures 3 à 5. La photographie de la figure 3 correspond au premier essai réalisé à 950°C, celle de la figure 4 correspond au deuxième essai réalisé à 1100°C et celle de la figure 5 correspond au troisième essai réalisé à 1300°C.

Des traitements thermiques de désoxygénation menés à des températures de 1600°C, 1800°C et 2200°C pendant une heure sous gaz neutre ont confirmé la possibilité d'éliminer l'oxygène présent dans la céramique Si-C-0 formée afin d'obtenir un système Si-C. L'expression « compris(e) entre ... et ... » doit se comprendre comme incluant les bornes.

Claims

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'une pièce, comprenant au moins l'étape suivante : - formation d'une phase de matrice céramique dans la porosité d'une préforme fibreuse ou d'un revêtement céramique sur un substrat, la phase de matrice ou le revêtement étant formé à partir d'au moins un précurseur alcool ou polyalcool en Ci à Cô modifié par liaison de l'atome d'oxygène d'au moins une fonction alcool à un groupement de formule -A-Rn-i, où A désigne un hétéroatome, n désigne la valence de l'élément A, les substituants R étant identiques ou différents lorsque n est supérieur ou égal à 3, et R étant choisi parmi : -H et les chaînes carbonées en Ci à C5.
2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la phase de matrice ou le revêtement est formé par un procédé de caléfaction à partir dudit au moins un précurseur.
3. Procédé selon la revendication 1, dans lequel la phase de matrice ou le revêtement est formé par un procédé d'infiltration ou de dépôt chimique en phase vapeur à partir dudit au moins un précurseur.
4. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel l'alcool ou le polyalcool est en Ci à C4.
5. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel A est choisi parmi : le silicium, le bore, le zirconium ou l'aluminium.
6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel A est choisi parmi : le silicium ou le bore.
7. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel R est choisi parmi : -H et les chaînes carbonées en Ci à C3.
8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel au moins un substituant R est une chaîne carbonée en Ci à C5.
9. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel la phase de matrice ou le revêtement est formé à partir d'un mélange de plusieurs précurseurs différents, chacun de ces précurseurs étant un alcool ou polyalcool en Ci à C6 modifié tel que défini dans les revendications 1 à 8.
10. Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, dans lequel ledit au moins un précurseur est un polyalcool modifié ayant l'atome d'oxygène d'une première fonction alcool lié à un premier groupement de formule -Al-Rlni-i, et l'atome d'oxygène d'une deuxième fonction alcool lié à un deuxième groupement de formule -A2-R2n2i, où Al et A2 désignent chacun un hétéroatome, A2 étant différent de Al, ni et n2 désignent respectivement la valence de l'élément Al et la valence de l'élément A2, les substituants RI, respectivement R2, étant identiques ou différents lorsque ni, respectivement n2, est supérieur ou égal à 3, RI et R2 étant choisis, indépendamment l'un de l'autre, parmi : -H et les chaînes carbonées en Ci à C5.
11. Procédé de fabrication d'une pièce, comprenant au moins l'étape suivante : - formation d'une phase de matrice céramique dans la porosité d'une préforme fibreuse ou d'un revêtement céramique sur un substrat, la phase de matrice ou le revêtement étant formé par caléfaction au moins à partir d'orthosilicate de tétraéthyle.
12. Procédé selon la revendication 11, dans lequel la phase de matrice ou le revêtement est formé par caléfaction à partir d'un mélange d'orthosilicate de tétraéthyle et d'un précurseur ayant une température d'ébullition similaire à celle de l'orthosilicate de tétraéthyle.