Des revêtements multifonctionnels et adaptables
Les revêtements issus des polymères précéramiques (PDC pour
Polymer-Derived Ceramic) chargés présentent un fort potentiel pour améliorer les performances et la durabilité des matériaux dans des environnements exigeants. Ces matériaux, qui présentent des propriétés thermiques, mécaniques et chimiques uniques sont souvent utilisés en raison de leur stabilité à haute température et de leur excellente résistance à la corrosion. De plus, leur nature chimique permet d'utiliser pour leur mise en œuvre les techniques classiques de mise en forme des polymères, en plus des techniques de mise en forme des céramiques. Et donc de traiter une grande diversité de pièces.
Les travaux conduits au CEA-LITEN depuis plus de 10 ans avec des partenaires des industries de la pétrochimie, de la micro-électronique et de l'aéronautique ont permis de développer des solutions adaptées pour une large gamme de matériaux tels que fontes grises, aciers inoxydables, alliages d'aluminium, silicium, céramiques…
Le projet ACHIEF : des avancées technologiques pour les industries énergivores à fortes contraintes
Le projet européen ACHIEF répond à un enjeu clé : optimiser les performances énergétiques des industries fortement consommatrices d'énergie, en identifiant des leviers d'amélioration là où cela est possible. Dans des secteurs où la consommation d'énergie reste inévitable en raison des procédés utilisés, ACHIEF vise notamment à améliorer la durée de vie des équipements industriels avec l'ambition de gagner plus de 20 % de durée de vie.
Au sein de ce projet, le CEA-Liten a travaillé notamment autour des enjeux de corrosion que rencontre la raffinerie pétrolière TÜPRAS en Turquie : dans l'unité CCR (Continuous Catalytic Regeneration), les tubes en acier inoxydable subissent en effet une corrosion sévère à l'acide chlorhydrique (HCl), nécessitant de fait un remplacement régulier des éléments (8 à 12 mois).
Les développements menés par le CEA-Liten ont permis de mettre au point un revêtement présentant une bonne tenue à la corrosion, avec une formulation adaptée à la mise en œuvre par spray automatisé. Les essais réalisés sur des pièces à échelle réelle, ont montré des résultats prometteurs. Après 9 mois d'essais industriels, une expertise a révélé un faible endommagement des tubes, permettant d'envisager un doublement de leur durée de vie.
Tube en acier inoxydable revêtu, dans l'enceinte de
la cabine de dépôt par spray. Crédit ACHIEF.
Des perspectives industrielles prometteuses
Le projet ACHIEF a permis de démontrer l'intérêt industriel de ces revêtements protecteurs à base de PDC pour améliorer la durabilité des équipements soumis à des conditions de fonctionnement extrêmes. Le potentiel de ces matériaux a été confirmé pour la protection contre la corrosion acide, en particulier celle liée à la condensation de HCl concentré à des températures proches de son point de rosée. Le revêtement et le procédé de dépôt ont fait l'objet de deux dépôts de brevets.
Pour en savoir plus
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