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Prediction of the life time behaviour for c/c-sic tubes as high and ultrahigh temperature heat exchangers (HITHEX)

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Des tests évolués pour classer les combinaisons de revêtements/matériaux

L'IE-JRC, spécialiste des tests dans des domaines liés aux technologies de transformation de l'énergie, a mis au point une méthode de test complexe afin de classer différents matériaux et systèmes de revêtements protecteurs.

Technologies industrielles

Les composants composites à matrice céramique (CMC) structurels ont un potentiel commercial énorme en termes de génération d'électricité d'origine terrestre. Le projet HITHEX financé par l'UE s'est concentré sur la démonstration de leur applicabilité dans des échangeurs de chaleur à température élevée et très élevée. Les chercheurs ont utilisé des matériaux C/C-SiC à faible coût provenant d'un précédent projet et qui devaient être améliorés avant d'être utilisés pour fabriquer des composants CMC structurels. L'un des principaux points à améliorer est la corrosion et/ou l'oxydation chimique affichée par ces matériaux lorsqu'ils passent par les différentes phases du processus de fabrication. De ce fait, l'optimisation de la protection du matériau contre l'oxydation est hautement requise du point de vue du comportement face aux chocs thermiques. C'est la raison pour laquelle une partie des travaux du projet ont porté sur le développement d'un test critique, à savoir le test de cyclage thermique. Pour répondre à ce besoin, la société IE-JRC a mis au point un test rapide capable d'identifier avec précision les disparités au niveau des propriétés thermiques, permettant ainsi de classer diverses combinaisons de revêtements/matériaux. Le test utilise un four capable de s'adapter à des environnements complexes et dont l'utilisation exige le transport de matériaux de test vers et hors de la zone chaude. Ce test d'oxydation thermocyclique est complété par le test de corrosion complexe, lequel permet de tester les propriétés de résistance à l'oxydation/la corrosion de différents matériaux composites à matrice céramique. Des mesures appropriées ont été effectuées lors de la conception de la méthodologie afin de prendre en compte l'extrême sensibilité des matériaux de test à l'oxydation. La perte de poids est mesurée lors de la période d'arrêt entre les cycles afin de montrer que la dégradation du revêtement de protection contre l'oxydation/la corrosion est terminée. Les nouvelles méthodes de test proposent une simulation du comportement de charge et de rupture des matériaux dans des conditions réelles, permettant ainsi de développer et d'améliorer les matériaux destinés à des composants structurels.

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