Barrières thermiques à propriétés mécaniques améliorées par projection plasma // thermal barrier coatings with enhanced mechanical properties performed by plasma spraying

Topic description

L'optimisation des performances des turbines aéronautiques nécessite l'amélioration des performances des matériaux constituant la chambre de combustion ainsi que les pièces mobiles en aval comme les aubes par exemple. Largement utilisée dans l'industrie aéronautique, la projection plasma permet la mise en oeuvre de revêtements céramiques à faible conductivité permettant la protection thermique des composants métalliques. Les contraintes mécaniques croissantes observées imposent le développement de revêtements présentant une résistance mécanique améliorée. Dans ce contexte, cette thèse vise à élaborer des barrières thermiques par projection plasma, combinant une résistance mécanique accrue et un niveau d'isolation thermique au moins équivalent à la zircone yttriée utilisée industriellement dans les turbines actuelles. L'étude portera notamment sur l'amélioration de la ténacité, cette capacité du matériau à résister à la rupture en présence d'une fissure. Parmi les facteurs susceptibles d'influencer la ténacité, peuvent être cités : la composition, la microstructure, l'ajout de renforts. Le recours à des solutions originales, par exemple bio-inspirées, est envisageable.
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Increasing the performance of aircraft gas turbines requires improvements in the materials used in the combustion chamber and on the parts at the outlet of the chamber. Widely used in the aerospace industry, plasma spraying enables the application of low-conductivity ceramic coatings that provide a thermal barrier protection for metal parts. The mechanical stress observed require coatings that are increasingly resistant in mechanical terms. As a result, the thesis will focus on developing plasma-sprayed thermal barrier coatings with increased mechanical strength while maintaining good thermal insulation compared to the state of the art yttria stabilized zirconia thermal barrier coating currently used in gas turbine engines. For example, particular attention will be paid to toughness, which is the ability of a material to resist fracture in the presence of a crack. Factors that can influence toughness include composition, microstructure, and the addition of reinforcements. The use of original solutions, such as bio-inspired ones, is also a possibility.
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Pôle fr : Direction des Applications Militaires
Pôle en : Military Applications
Département : DMAT
Service : DMAT
Laboratoire : DMAT
Date de début souhaitée : 01-03-
Ecole doctorale : Sciences et Ingénierie
URL :

Funding category

Public/private mixed funding

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