Elaboration, par cementation activee basse pression, de couches de carbures refractaires entrant dans la composition de materiaux composites thermomecaniques

Des couches de carbures de zirconium, de tantale et de bore ont ete elaborees sur des materiaux composites carbones, a differents stades de leur densification (renfort fibreux, interphase, matrice). L'objectif est de donner au materiau final des proprietes nouvelles du point de vue de sa durete, de son comportement en atmosphere reactive et de sa resistance a l'oxydation. Le moyen choisi pour elaborer ces revetements est le procede de cementation activee sous pression reduite: l'element depose (zirconium, tantale, bore) est transporte par l'intermediaire d'especes gazeuses generees au contact d'un cement donneur, en presence d'un activant halogene stable et peu volatil, dans un domaine de temperature compris entre 1050 et 1600 k. Le carbone du substrat participe directement a la formation des carbures, par un processus de diffusion en phase solide avec l'element depose. L'emploi de pressions reduites, comprises entre 0,67 et 2,67 kpa, permet de realiser l'infiltration de pieces de grande surface specifique avec une uniformite satisfaisante, a condition que le procede approche l'etape limitante de diffusion en phase solide ; cette condition peut etre realisee en utilisant conjointement des temperatures moderees et des cements dans lesquels l'activite de l'element a deposer est elevee. Des revetements de carbure de zirconium d'epaisseur inferieure ou egale a 20 nanometres n'alterent pratiquement pas la resistance en traction a temperature ambiante des fibres de carbone et des composites c/zrc/c. Le carbure de tantale est sans interaction avec une phase gazeuse reactive bcl#3-nh#3-h#2 utilisee pour l'elaboration d'interphases bn et se presente comme une barriere de diffusion interessante. Les couches de carbure de bore elaborees sur des materiaux composites c/c permettent de reduire la vitesse d'oxydation d'un facteur 7 a 220 suivant l'epaisseur de la couche, la temperature et la duree d'utilisation