Oxidation and Corrosion of Silicon-Based Ceramics and Composites*

Abstract

Les couches de silice se developpent avec de faibles vitesses et une basse energie d'activation. Ainsi, les materiaux proteges par une couche de silice sont a priori attractifs en raison de leur bonne tenue a l'oxydation a haute temperature. Dans cet article le cas du carbure de silicium, du nitrure de silicium et de composites formes a partir de ces materiaux est examine. L'article comporte quatre parties: (1) mecanismes fondamentaux de l'oxydation, (2) proprietes particulieres des couches de silice, (3) revetements protecteurs, (4) oxydation interne de ces composites. Alors que le mecanisme d'oxydation de SiC est bien connu, beaucoup de questions demeurent sans reponses sur le mecanisme d'oxydation de Si 3 N 4 . Les couches de silice offrent plusieurs differences par rapport a celles de Cr 2 O 3 ou Al 2 O 3 . Il s'agit d'une vitesse de croissance plus faible, de la formation de SiO volatil, de la sensibilite a la vapeur d'eau et aux impuretes et de la possibilite de dissolution par des sels basiques fondus. Ces effets nefastes peuvent etre limites par des revetements. Le quatrieme point, c'est-a-dire l'oxydation interne pour les fibres et les revetements de fibres pour les composites, a limite les applications de ces nouveaux materiaux. Les moyens a developper pour comprendre et limiter cette oxydation interne sont discutes.