Les assemblages métal-céramique pour hautes températures

Les assemblages métal-céramique s'avèrent pertinants pour des systèmes complexes couplant les propriétés, souvent opposées, des alliages métalliques et des céramiques. Deux céramiques techniques industrielles ont été retenues pour cette étude: le carbure de silicium SiC et l’alumine Al2O3. Elles ont été assemblées à un superalliage de Nickel réfractaire (HAYNES™214®). Le procédé d'assemblage sélectionné est la thermo-compression, avec utilisation comme intermédiaire d’un joint métallique de faible épaisseur. La forte réactivité du SiC avec le nickel a conduit à rechercher une barrière de diffusion entre l’alliage et la céramique. Un joint d’argent ne formant aucun siliciure a permis d’éviter cette réactivité et a conduit ainsi à des tenues mécaniques significatives. Pour l’alumine nous nous sommes orientés vers l’utilisation de joints de nickel, peu réactif avec cet oxyde. Cependant la différence de coefficient de dilatation thermique entre Al2O3 et l'alliage a conduit à de fortes concentrations de contraintes résiduelles à l’interface. L’utilisation de joints CuNiCu a permis d’accommoder les contraintes et d’améliorer la résistance de l’assemblage.