Amélioration de la conductivité thermique des composites à matrice céramique pour les réacteurs de 4ème génération

Overview & Synopsis

En ce qui concerne l'élaboration et la caractérisation de composites à matrice TiC, le travail présenté n'est qu'une première approche pour confirmer l'effet positif du remplacement du SiC par du TiC sur la conductivité thermique des CMC à fibres SiC. Les premiers résultats d'essais mécaniques sur des microcomposites SiCf/TiC sont encourageants puisqu'ils révèlent un comportement élastique endommageable caractéristique des CMC. Des optimisations sur la fabrication peuvent être apportées pour améliorer les propriétés mécaniques, par exemple en optimisant la liaison matrice /fibres. Il est en effet possible pour maîtriser l'accroche de la matrice TiC sur l'interphase de PyC d'utiliser le concept de RCVI (Reactive Chemical Vapor Infiltration) du TiC sur le PyC, qui consiste à consommer une partie du PyC pour la croissance du TiC : la force de la liaison PyC-SiC s'en retrouve améliorée. Il est également envisageable d'élaborer des interphases nano séquencées TiC-SiC à gradient de propriétés. Enfin, on a vu que l'ajout de SiC dans la matrice TiC en faible quantité ne modifie pas les propriétés thermiques du TiC en température et sous irradiation. Il est donc envisageable d'élaborer une matrice biphasée SiC-TiC afin d'obtenir une matrice aux propriétés thermomécaniques plus proches de celles des fibres SiC, tout en conservant une conductivité thermique sous irradiation supérieure à celle du SiC.