Nouvelles méthodes d'essais pour les pièces en céramique
Une partie du problème à résoudre consistait à augmenter la température d'entrée de la turbine à plus de 1400 degrés Celsius en utilisant des pièces non refroidies et de déterminer si les composants céramiques pouvaient fonctionner convenablement à ces températures extrêmes. Dans ces conditions, un gain en efficacité thermique de 20% et une augmentation de 40% de la puissance de sortie seraient envisageables pour les turbines à gaz stationnaires. Les partenaires du projet CERCO ont par conséquent considéré qu'il était essentiel de développer un ensemble complet de méthodes d'essai pour évaluer la capacité des céramiques à répondre à ces conditions de charge particulières. Une méthode innovante d'inspection ultrasonique a été utilisée pour estimer les éléments de la matrice de raideur pour les matériaux composites oxyde/oxyde. La dégradation de la raideur du matériau comme fonction du temps a ensuite pu être dérivée par simulation des conditions de fonctionnement de turbine à gaz. De plus, les fonctions qui régissent le cumul de l'endommagement anisotrope des matériaux composites oxyde/oxyde dans le temps ont également été déterminées. Un contrôle permanent des émissions acoustiques pendant tous les tests effectués sous des conditions quasi-statiques a été complété par une analyse de reconnaissance des formes des signaux d'émissions acoustiques. Les partenaires du projet à l'université de Patras, en Grèce ont pu, par conséquent, compléter la caractérisation des mécanismes d'initiation et de progression de l'endommagement, ainsi que les modes de rupture des matériaux composites oxyde/oxyde. Ces résultats peuvent contribuer de manière significative à accélérer l'utilisation de céramiques structurelles dans les moteurs de turbine à gaz.
