Le marché international du recyclage des aubes de turbines de moteurs d'avion est dominé par une poignée d'entreprises spécialisées, disposant de la technologie nécessaire pour extraire les matériaux de haute valeur des moteurs hors service. Rolls-Royce et Pratt & Whitney fabriquent non seulement des aubes de turbines de moteurs d'avion de pointe, mais exploitent également des réseaux mondiaux de recyclage pour récupérer les composants hors service de leurs propres moteurs. MTU Aero Engines est spécialisé dans la refusion et la remise à neuf d'aubes de turbines haute pression, réintroduisant des matériaux monocristallins recyclés dans les lignes de production. PCC Airfoils, fournisseur clé, a créé une division de recyclage dédiée au traitement des alliages contenant du rhénium. Par ailleurs, des entreprises comme DONGSHENG Precious Metal Recycling consolident leurs activités de recyclage des aubes de turbines de moteurs d'avion grâce à des réseaux de service mondiaux, garantissant ainsi la pleine utilisation de chaque aube de turbine de haute valeur.
Les aubes de turbine modernes à hautes performances pour moteurs d'avion intègrent de multiples métaux précieux, essentiels à leur fonctionnement dans des environnements extrêmes. Les alliages monocristallins haute température de deuxième génération et des générations suivantes intègrent du rhénium (3 à 6 %) pour réduire l'efficacité de diffusion des autres éléments d'alliage et améliorer ainsi la résistance à la corrosion thermique. Les alliages haute température utilisés dans une aube de turbine classique contiennent également des métaux stratégiques tels que le cobalt, le tantale, le tungstène , le platine , le rhodium et le ruthénium . Ces métaux précieux permettent aux aubes de turbine de fonctionner de manière stable à des températures supérieures à 1 700 °C, dépassant largement les points de fusion des métaux ordinaires. Selon les données du marché international, le coût d'approvisionnement d'une aube de turbine neuve contenant du rhénium dépasse 7 000 dollars par pièce. Sa valeur de recyclage dépend principalement de sa teneur en rhénium, le coût des alliages recyclés pouvant atteindre 32 000 dollars par kilogramme. La présence de ces métaux précieux fait du recyclage des aubes de turbine de moteurs d'avion une industrie à forte valeur ajoutée.
DONGSHENG Precious Metals Recycling Company utilise l'analyse spectrale pour classer rapidement les aubes usagées et déterminer leur composition en alliage et leur teneur en métaux précieux. Le processus de recyclage commence par le retrait du revêtement de barrière thermique de la surface de l'aube – une couche céramique qui réduit la température du substrat. Les aubes sont ensuite broyées et refondues dans un environnement contrôlé afin de préserver l'intégrité structurelle du matériau monocristallin. Une technologie avancée de plasma suspendu sépare efficacement les alliages de différentes compositions. Après ajustement de la composition, les lingots d'alliage recyclés peuvent être réutilisés pour fabriquer de nouvelles aubes de turbine de moteurs d'avion. Ce procédé réduit non seulement le coût des matières premières de plus de 50 %. Les services professionnels de recyclage des aubes de turbine de moteurs d'avion permettent la circulation des ressources tout au long du cycle de vie de ces produits de haute technologie.
La technologie de base des aubes de turbine des moteurs d'avion modernes repose sur la science des matériaux. Les alliages monocristallins haute température sont devenus la norme industrielle, améliorant considérablement la résistance au fluage et la durée de vie à haute température grâce à l'élimination complète des joints de grains. Les alliages monocristallins de deuxième génération les plus récents utilisent un alliage multi-éléments Re-Nb-Ta pour augmenter la fraction volumique de phase γ' à plus de 65 %, permettant ainsi d'atteindre une durée de vie à la rupture par fluage supérieure à 2 000 heures à 980 °C/250 MPa. La technologie des revêtements de barrière thermique est tout aussi essentielle. Le dépôt physique en phase vapeur par faisceau d'électrons pour les couches céramiques YSZ, combiné aux couches de transition à gradient NiCoCrAlYHfSi, élève la résistance d'adhésion du revêtement à plus de 80 MPa. Les avancées dans la conception des structures de refroidissement se caractérisent par une topologie dendritique biomimétique avec des canaux de refroidissement internes de seulement 0,8 mm de diamètre, augmentant l'efficacité du refroidissement de 45 %. Ces avancées technologiques garantissent collectivement la fiabilité des aubes de turbine des moteurs d’avion dans des conditions extrêmes et une durée de vie de conception supérieure à 20 000 heures.
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