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Elaboration de revêtements nanocomposites par PVD de type HiPIMS pour des applications de barrières environnementales (anti-érosion en particulier)
Les pales de compresseur des turboréacteurs d hélicoptères sont soumises à l érosion due à la présence de particules solides dans l air des environnements dans lesquels ils évoluent. Cette érosion est responsable d une perte de performance considérable des appareils ainsi que d une consommation de c...
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| Collectivités auteurs : | , , , , |
| Format : | Thèse ou mémoire |
| Langue : | français |
| Titre complet : | Elaboration de revêtements nanocomposites par PVD de type HiPIMS pour des applications de barrières environnementales (anti-érosion en particulier) / Antoine Quenardel; sous la direction de Pierre-Yves Jouan ; co-directeur Alain Billard ; co-encadrant Frédéric Schuster |
| Publié : |
2015 |
| Description matérielle : | 1 vol. (229 p.) |
| Note de thèse : | Thèse de doctorat : Sciences des matériaux, plasmas froids et couches minces : Nantes : 2015 |
| Conditions d'accès : | Thèse confidentielle jusqu'au 16 juillet 2020. Accès en ligne sur authentification, réservé aux membres de l'établissement de soutenance. |
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| Documents associés : | Reproduit comme:
Elaboration de revêtements nanocomposites par PVD de type HiPIMS pour des applications de barrières environnementales (anti-érosion en particulier) |
| Résumé : | Les pales de compresseur des turboréacteurs d hélicoptères sont soumises à l érosion due à la présence de particules solides dans l air des environnements dans lesquels ils évoluent. Cette érosion est responsable d une perte de performance considérable des appareils ainsi que d une consommation de carburant excessive. Une solution adoptée pour remédier au problème que présente la dégradation de ces éléments mécaniques est leur revêtement par des couches minces déposées à l aide de techniques PVD.The compressor blades of helicopter turbojets are subject to erosion due to the presence of solid particles in the air environments. This erosion is responsible for considerable loss of performance of the aircrafts as well as excessive fuel consumption. A solution adopted to solve the problem posed by the degradation of the mechanical elements of the engines is their coating with thin films deposited using PVD techniques. Cette étude porte sur la comparaison de revêtements élaborés par arc cathodique, habituellement utilisé pour ce type d applications, et en HiPIMS. Deux types de structures de couches ont été élaborés à l aide de ces deux technologies, des monocouches de TiAlN et des multicouches de Ti-TiAlN et TiAl-TiAlN. L influence de l yttrium sur les propriétés d une multicouche de TiAl- TiAlYN a également été observée. Les caractéristiques chimiques (DRX, EDX), morphologiques (MEB) et mécaniques (microdureté, contraintes, adhérence) des couches ont été étudiées avant de les soumettre à un test d érosion à des particules d alumine développé pour l étude. Une comparaison avec un test d érosion à des particules de quartz a également permis de mettre en évidence une évolution du comportement des revêtements en fonction du média érodant. Enfin, nous avons soumis les revêtements à l érosion à l eau The compressor blades of helicopter turbojets are subject to erosion due to the presence of solid particles in the air environments. This erosion is responsible for considerable loss of performance of the aircrafts as well as excessive fuel consumption. A solution adopted to solve the problem posed by the degradation of the mechanical elements of the engines is their coating with thin films deposited using PVD techniques This study focuses on the comparison of coatings deposited by cathodic arc, usually used for such applications, and HiPIMS. Two types of layer s structures have been developed using these two technologies, TiAlN monolayers and Ti-TiAlN and TiAl- TiAlN multilayers. The influence of yttrium on the properties of a TiAl-TiAlYN multilayer has also been observed. Chemical (XRD, EDX), morphological (SEM) and mechanical (micro-hardness, stress, adhesion) properties of the coatings have been studied before subjecting them to an erosion test using alumina particles developed for the study. A comparison with an erosion test using quartz particles helped to highlight the evolution of the behavior of coatings according to the erosive media. Finally, we subjected the coatings to water erosion |
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| Variantes de titre : | Elaboration of nanocomposite PVD coatings by HiPIMS for environmental barrier applications (in particular anti-erosion) |
| Notes : | Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Matériaux, Matières, Molécules en Pays de la Loire (3MPL)(Le Mans) Partenaire de recherche : Institut des Matériaux Jean Rouxel (IMN) (Nantes) (Laboratoire) Autre(s) contribution(s) : Marie-Paule Besland (Président du jury) ; Jean-François Pierson (Membre du jury) ; Angéline Poulon, Arnaud Tricoteaux (Rapporteurs) |
| Bibliographie : | Bibliogr. p. 203-212, 140 réf. |