Essai ultra-haute température sur CMC jusqu'à +2000°C sous vide et gaz inerte
Les composites céramiques et composites à matrice céramique ultra-haute température (CMC et UHTCMC) sont des matériaux haute-performance: Ils sont particulièrement résistants aux hautes-températures, jusqu'à +3000°C. Ces matériaux composites sont utilisés dans des applications liées à la sécurité et doivent résister à des contraintes mécaniques et corrosives élevées. ZwickRoell propose la solution d'essais haute-température adaptées à ces exigences d'essais.
CMC: résistance aux hautes-températures et à la rupture
Les composites céramiques fibreux se composent de revêtements de fibres et se distinguent grâce à leur résistance aux températures élevées et à leur comportement tolérant aux dommages, qui empêche la propagation de fissures même en cas de fortes contraintes mécaniques ou changements soudains de température. Grâce à leurs excellentes propriétés, les CMC sont utilisés dans les secteurs de l'aéronautique, de l'automobile et de l'énergie, tels les:
- Systèmes de protection thermique pour les engins spatiaux
- Turbines à gaz (chambre de combustion de turbine, aubes directrices, aubes de turbine)
- Composants pour les chambres de combustion et les tubes guides de gaz de réacteurs
- Disques de frein pour freins à disque fortement sollicités
- Paliers lisses soumis à de fortes contraintes de corrosion et d'usure
Perfectionnement des CMC dans des conditions d'utilisation réelles
La résistance mécanique des composites céramiques fibreux est testée ultra hautes-températures, jusqu'à 2000°C. L’utilisation des CMC dans certains domaines d'application est ainsi évaluée à l'aide d'essais de traction, de compression, de flexion, de fatigue au fluage et de cisaillement. Afin de garantir les conditions réelles d'utilisation des CMC, ces méthodes d'essais destructives sont réalisées sous vide et sous gaz inerte dans des limites d’utilisation en températures allant de 650°C à 2000°C.
Système d'essais haute-température spécifique au client avec chambre à vide
La solution d'essais haute-température spécifique client est basée sur le bâti de charge de la machine d’essais de fluage Kappa SS-CF. La machine d'essais, adaptée en hauteur et en largeur, offre une place suffisante pour la chambre à vide et la chambre à gaz inerte. Cette chambre dispose de barres chauffantes en graphite et assure une répartition constante de la température sur l'éprouvette jusqu'à 2000°C. La mesure et la régulation de la température sur l'éprouvette s'effectuent à l'aide de thermocouples de type D pour les températures allant jusqu'à 1700°C, et d'un pyromètre à deux couleurs pour les températures supérieures à 1700°C.
Exigences élevées pour la mesure de l'allongement jusqu'à +2000°C
Les conditions d'utilisation extrêmes, telles que les températures ultra élevées et les différentes conditions environnementales, imposent également des exigences élevées en matière de mesure de l'allongement. Les extensomètres haute-température, avec ou sans contact, se prêtent tous deux à une utilisation dans le vide et les gaz inertes. Le laserXtens, sans contact, est particulièrement bien adapté à la mesure précise de la déformation, dans le vide, sans influence mécanique sur l'éprouvette.
