Stabiliser les revêtements de barrières thermiques avec de l'ytterbium
Les revêtements de barrières thermiques (TBC) servent à protéger les composants métalliques des effets des hautes températures en aéronautique et dans d'autres domaines exigeants. Les TBC réduisent la menace de fatigue thermique et permettent ainsi d'allonger de manière significative la durée de vie des composants qu'ils protègent. Une étude complète des TBC a été conduite dans le cadre d'un projet RTD intitulé HIPERCOAT. Des scientifiques spécialistes des matériaux de l'université de Californie à Santa Barbara aux Etats-Unis ont évalué la stabilité des TBC à base de zircone dopés avec plusieurs métaux différents, notamment le scandium (Sc), l'yttrium (Y) et l'ytterbium (Yb). Le comportement des TBC varie considérablement en fonction du matériau de dopage choisi. Avec le Y, le bénéfice de l'intransformabilité, essentielle pour les applications impliquant une charge thermique cyclique, était perdu. Cela s'avérait contraire aux résultats de recherche les plus récents. En fait, les meilleurs résultats ont été observés avec le Yb. Une modélisation thermodynamique a ensuite été utilisée pour déterminer le matériau de dopage qui offrait la meilleure résistance, autre paramètre clé des TBC. Une nouvelle fois, le Yb s'est avéré plusieurs fois plus résistant que les autres alternatives. Enfin, des expériences de codopage ont montré que la durabilité pouvait être améliorée lorsque le Y était apparié avec des éléments plus légers. Ces conclusions seront exploitées par les organisations participant au développement des TBC de prochaine génération dans le cadre du projet HIPERCOAT.
