Modélisation de l'infiltration chimique en phase vapeur, CVI isotherme et isobare : étude de l'infiltration d'un pore rectiligne par diverses céramiques

The chemical infiltration in the vapour phase (CVI) technique is used to densify porous preforms made of ceramic fibres to prepare ceramic matrix thermostructural composites. A numerical modeling of the CVI process is proposed, which takes into account the couplings between mass transfers (by Fick and Knudsen scattering) and heterogeneous chemical processes occurring inside a rectilinear pore. This model, which can integrate any kinetic law representing the deposition reaction, is applied to various chemical systems leading to the infiltration of various ceramics: SiC, ZrO2, Y2O3, pyrocarbon. The influence of experimental parameters (temperature, total pressure, composition of the gas phase) and pore geometry on the quality of infiltration is highlighted and compared to experimental profiles.La technique d'infiltration chimique en phase vapeur (CVI) est utilisée pour densifier des préformes poreuses constituées de fibres céramiques en vue de préparer des composites thermostructuraux à matrice céramique. Une modélisation numérique du procédé CVI est proposée, qui prend en compte les couplages entre transferts de masse (par diffusion de Fick et de Knudsen) et processus chimiques hétérogènes se produisant à l'intérieur d'un pore rectiligne. Ce modèle, qui peut intégrer une loi cinétique quelconque représentant la réaction de dépôt, est appliqué à divers systèmes chimiques conduisant à l'infiltration de diverses céramiques : SiC, ZrO2, Y2O3, pyrocarbone. L'influence des paramètres expérimentaux (température, pression totale, composition de la phase gazeuse) et de la géométrie du pore sur la qualité de l'infiltration, est mise en évidence et confrontée a des profils expérimentaux