E4 - DMPR > Thème 2 - Ingénierie des surfaces haute température
Introduction
Les activités de recherche du groupe « ingénierie de surface pour les environnements à haute température » répondent à la fois aux enjeux scientifiques et technologiques.
Les matériaux de recherche comprennent principalement les aciers ferritiques, ferrito-martensitiques et austénitiques, les alliages de nickel et ses superalliages.
Les principales méthodes de protection étudiées concernent les revêtements de diffusion (Al, Al / Cr, Al / Si, Al / Pt, etc.) par barbotine (slurry) et revêtements en couche (overlay) d’oxydes de terres rares, Pt, Ni, etc., obtenus par électrodéposition. En collaboration avec d’autres partenaires académiques, de recherche et industriels l’accès à d’autres techniques de revêtement (CVD, out-of-pack, pack cementation, projection plasma, HVOF et EB-PVD) et aux revêtements barrière thermique (TBC) permet de compléter le panel des recherches menées dans le groupe.
Les activités de réparation des pièces endommagées, après leur utilisation, sont également étudiées par décapage sélectif de produits de corrosion et/ou d’oxydation et de revêtements neufs et usés par des méthodes chimiques et électrochimiques.
Des activités complémentaires sont dédiées au rôle des contraintes résiduelles dans l’endommagement mécanique des couches d’oxydes thermiques. Un accent particulier est mis sur le suivi in situ des états de chargement du système métal/oxyde ceci à différentes échelles de résolution spatiale. Des investigations en ce sens sont menées sur différents alliages métalliques fonctionnant à hautes températures.
Les principaux moyens d’étude comprennent : fours d’oxydation isotherme et cyclique (jusqu’à 1600°C, vapeur d’eau, atmosphères contrôlées…). Méthodes de dépôt par slurry et potentiostat / galvanostat (6 canaux, 3 électrodes, tension max. 5V et courant max. 20 A). Analyses thermiques : TGA, DSC, flash laser, dilatométrie vertical (jusqu’à 1600 °C) permettant, par exemple, la détermination de la conductivité thermique. Anlyses physico-chimiques et structurelles : DRX, spectroscopie Raman, SEM/EDS, mouillabilité (énergie de surface). Les modèles thermodynamiques et cinétiques/diffusion sont réalisés par HSC, Thermocalc et DICTRA.
Current Project
| Slurry Al-based coatings for protection in steam and oxy-fuel conditions of ultrasupercritical steam turbines (European project “POEMA”) |
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| Low-k thermal barrier coating systems in single step process by slurry |
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| Selective dissolution of corrosion products and coatings of turbine blades (SR Technics, SAFRAN-SNECMA) |
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| Investigation of residual stresses in chromia formers (ALS/ESRF Proposals) |
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| Mechanical properties of zirconium/zirconia system. Role of interfacial stresses (Homing-Plus Program) |
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Membres du groupe
- Professeurs des Universités : BONNET Gilles, GROSSEAU-POUSSARD Jean-Luc, PEDRAZA Fernando
- Maîtres des Conférences : BALMAIN Josseline, GIRAULT Patrick
- Chercheurs invités/Post-docs : PROY Manuel, TSURTSUMIA Olga
- Doctorants : BOISSONNET Germain, BOULESTEIX Claire, GREGOIRE Benjamin, LE GUEVEL Yves.