Note ABES Compréhension des mécanismes de protection anti-oxydation des composites carbone/carbone par dépôt de revêtements vitreux Understanding the Anti-Oxidation Protection Mechanisms of Carbon/Carbon Composites through Glassy Coatings Deposition Protection anti-Oxydation Composite carbone/carbone Revêtements vitreux Anti-Oxidation Carbon/Carbon Composite Glassy Coatings Composites à fibres de carbone Oxydation Revêtements protecteurs Traitement thermique Verre de silice Phosphates alumineux Thermogravimétrie Anticorrosion Ce travail de thèse, réalisée en collaboration entre l'Unité de Catalyse et de Chimie du Solide (UCCS) et Safran Landing Systems (SLS), s'inscrit dans le développement d'une nouvelle protection anti-oxydation (PAO) destinée aux matériaux composites carbone/carbone (C/C) utilisés dans les freins aéronautiques. L'approche proposée combine une barrière de diffusion amorphe silicatée, appliquée sous la surface du composite, et une phase aluminophosphate jouant un rôle de piège vis-à-vis des catalyseurs d'oxydation. Cette PAO est imprégnée dans les porosités du C/C à partir d'une suspension de précurseurs, suivi d'un traitement thermique. Nous avons d'abord étudié la formation et l'interaction de Al(PO3)3 et des réseaux vitreux par spectroscopie RMN, révélant une ségrégation des modificateurs induite par les phosphates entraînant la formation d'un réseau silicaté fortement polymérisé. L'impact de la composition et du traitement thermique d'élaboration sur les phases obtenues a été caractérisé. Nous avons ensuite démontré que chacune des trois phases identifiées est capable de piéger les catalyseurs d'oxydation. Le comportement thermique de la PAO dans le composite C/C a ensuite été évalué. Les analyses thermogravimétriques et de diffraction des rayons X ont mis en évidence une dégradation anticipée de la PAO au contact du carbone. Enfin, la tomographie X a permis d'évaluer le rôle de barrière à l'oxygène : le remplissage volumique des porosités s'est révélé insuffisant pour garantir une barrière continue. Ces résultats mettent en évidence les points d'attention lors du développement de nouvelles protections interne dans les composites C/C, tout en identifiant des leviers d'optimisation pour contourner ces problématiques. This PhD thesis work, conducted in collaboration between Unit of Catalysis and Solid State Chemistry (UCCS) and Safran Landing Systems (SLS), focuses on the development of a new anti-oxidation protection (AOP) for carbon/carbon (C/C) composites used in aircraft braking systems. The proposed approach combines an amorphous silicate diffusion barrier, applied inside the composite porosity, with an aluminophosphate phase acting as a trap for oxidation catalysts. This AOP is introduced into the C/C porosity via impregnation with a precursor suspension, followed by a thermal treatment. We first investigated the formation and interaction of Al(PO3)3 and glassy networks by NMR spectroscopy, revealing a phosphate-induced segregation of modifiers that promotes the formation of a highly polymerized silicate network. The influence of composition and thermal treatment on the resulting phases was characterized. We then demonstrated that each of the three identified phases is capable of trapping oxidation catalysts. The thermal behavior of the AOP within the C/C composite was then evaluated. Thermogravimetric analysis (TGA) and X-ray diffraction (XRD) revealed premature degradation of the AOP upon contact with carbon. Finally, X-ray tomography was used to assess the oxygen barrier performance: the volumetric filling of the porosity was found to be not enough to ensure a continuous barrier. These results highlight key points to consider when developing new internal protection systems for C/C composites, while identifying optimization levers to overcome these issues. Electronic Thesis or Dissertation Text fr PDF 9359994 http://www.theses.fr/2025ULILR042/abes Polette Pierre Polette 1999-10-14 FR 295135166 https://theses.fr/2025ULILR042 2025ULILR042 https://doi.org/10.70675/3f1489afz1aa9z494dza131z533f00790f9f 2025-11-21 Chimie des matériaux Université de Lille (2022-....) 259265152 Doctorat Docteur es non oui Mear François MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 103480234 Montagne Lionel MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 06946524X Albert-Mercier Cyrille MADS_PRESIDENT_DU_JURY 160742072 Caurant Daniel MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 161697208 Alousque Fanny MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 185476112 Pellerin Nadia MADS_RAPPORTEUR_1 127214135 Rebillat Francis MADS_RAPPORTEUR_2 11006142X École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 148937330 UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 161608809 Association nationale de la recherche et de la technologie (France) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_2 026468735 Safran Landing Systems (Vélizy-Villacoublay, Yvelines) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_3 26185030X ddc:540 Mear François Montagne Lionel Albert-Mercier Cyrille Caurant Daniel Alousque Fanny Pellerin Nadia Rebillat Francis École doctorale Sciences de la matière, du rayonnement et de l'environnement (Lille ; 1992-....) UCCS - Unité de Catalyse et Chimie du Solide Association nationale de la recherche et de la technologie (France) Safran Landing Systems (Vélizy-Villacoublay, Yvelines) PDF 9359994 confidentialité 2025-11-21 2030-11-21 confidentialité 2025-11-21 2030-11-21 confidentialité 2025-11-21 2030-11-21 confidentialité 2025-11-21 2030-11-21