CMC – Composite à Matrice Céramique

Les Composites à Matrice Céramique apportent une solution unique aux industries de pointe comme l'aéronautique. Baikowski® propose des matières premières dédiées aux CMCs oxyde-oxyde.

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Qu’est-ce que le CMC ?

Microscope Electronique à Balayage (MEB) d’une pièce CMC

Un Composite à Matrice Céramique (CMC) est une matrice céramique dans laquelle des fibres en céramique sont incorporées. Cette association unique de matériaux a révolutionné l’industrie aéronautique, rendant les composants plus résistants aux conditions extrêmes et plus légers comparé aux technologies précédentes. Les CMCs l’emportent sur la plupart des inconvénients induits par les céramiques techniques plus conventionnelles qui ont souvent une résistance limitée à la rupture et aux chocs thermiques.

Les fibres ne mesurent qu’une fraction de l’épaisseur d’un cheveu (voir l’image ci-contre). Pourtant, elles peuvent éviter la casse d’un composant d’avion exposé à des conditions extrêmes ! Baikowski® développe de l’alumine ultrapure et de la mullite pour contribuer à la performance de matrices céramiques dans les CMCs oxydes-oxyde, comme la BA15-PSS our la SM8.

Propriétés du CMC

La technologie CMC est conçue pour faire face aux conditions extrêmes, grâce à ses propriétés remarquables :

  • Résistance thermique : alors que les céramiques techniques sont déjà des isolants éprouvés, le CMC ajoute une composante dimensionnelle (fibres, matrice, pores) que renforce encore plus la résistance du matériau face aux chocs thermiques.
  • Allègement : comparé aux technologies précédentes de composites utilisés dans un environnement extrême, un composant en CMC est bien plus léger. Par exemple, il pèsera seulement 1/3 du poids du même composant en superalliage de nickel.

Ces deux caractéristiques participent à réduire la consommation de carburant et les émissions de polluants, dans la mesure où les moteurs peuvent fonctionner à plus haute température. Ils permettent donc une combustion plus complète du carburant. De plus, un avion plus léger consommera moins de carburant.

  • Ténacité : le CMC est moins fragile qu’une céramique technique conventionnelle, puisque les fibres contribuent à combler les éventuelles fissures.
  • Isolation électrique : le CMC oxyde présente de la transparence diélectrique, contrairement aux autres types de CMC.
  • Stabilité chimique : la matrice en alumine de haute pureté offre une excellente résistance à la corrosion pouvant être causée par des produits chimiques.

Ces propriétés sont renforcées par le contrôle de la taille de particules et de la distribution de taille de particules de nos produits (d50<0.2µm). De plus, nous offrons une large gamme de produits (poudre et suspension) de haute pureté chimique, 100% alumine alpha. Nos suspensions sont fournies avec une haute teneur en matière sèche.

Applications pour les CMCs

Le composite à matrice céramique se retrouve dans beaucoup d’applications différentes :

  • Composants pour les turbines à gaz (pales de turbine, chambre de combustion)
  • Ecran thermique pour l’aéronautique
  • Divers brûleurs
  • Systèmes de freinage haute performance

Mise en œuvre des poudres et suspensions Baikowski®Alumine et mullite ultra pues pour CMC Ox/Ox

La matrice céramique nécessite des précurseurs de taille bien inférieure à 10µm pour :

  • Une facilité de traitement (mélange fin pendant la fabrication du composite)
  • Frittage basse température
  • Bonne propriétés mécaniques après frittage

Nous fabriquons des poudres et suspensions élaborées spécifiquement pour l’application CMC. Êtes-vous à la recherche d’un partenariat à long-terme ? Nous développons des solutions sur-mesure :

  • Poudres en suspension
  • Matériau constitutif
  • CMC réparable

Pour en savoir plus sur ce qu’est une matrice performante, téléchargez notre livre blanc sur les matériaux innovants pour CMC Ox/Ox

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