Brevet FR2912675A1 — publié le 20080822

PROCÉDÉ D'ASSEMBLAGE RÉFRACTAIRE ENTRE UN MATÉRIAU CARBONÉ ET UN ALLIAGE DE CUIVRE L'invention concerne un procédé d'assemblage d'au moins une pièce en un matériau carboné poreux avec au moins une pièce en un matériau 5 métallique riche en cuivre, ainsi qu'une pâte d'alliage pour la mise en oeuvre de ce procédé. Les assemblages dits assemblages réfractaires sont des assemblages de pièces ayant une température d'usage supérieure à 500 C. Ces assemblages présentent un grand intérêt dans le domaine 10 du génie thermique. Ils peuvent entrer dans la fabrication des composants d'échangeurs de chaleur, ils ont en effet une grande densité d'échange d'énergie comprise entre 10 MW/m2 et 20 MW/m2. L'énergie est produite avec une très grande puissance du côté du matériau carboné (très réfractaire), tandis que les calories sont récupérées côté cuivre (moins réfractaire) par 15 un système de refroidissement actif, par exemple par circulation d'un liquide caloporteur. Il est donc important pour ce type d'assemblage d'assurer à la fois un très bon échange thermique et un très bon ancrage mécanique entre les différentes pièces qui le constituent. 20 Ces assemblages sont généralement des assemblages d'une pièce en un matériau riche en cuivre avec une pièce en un matériau carboné poreux. Dans la présente invention, on entend par matériau carboné poreux un matériau comprenant au moins 50% massique en carbone, de 25 préférence supérieur à 80% massique, le plus préférablement composé de 10C)% de carbone. Ce type de matériau peut être du graphite, du carbone vitreux, un composite fibres de carbone dans une matrice carbonée, etc. De la même façon, on entend, dans la présente invention, par 30 matériau métallique riche en cuivre, un matériau comprenant au moins 50% en masse de cuivre, de préférence un matériau comprenant plus de 80% en masse de cuivre, et plus préférablement du cuivre pur. Enfin, on entend comme matériau poreux, un matériau ayant une porosité ouverte supérieure à 5 % et inférieure à 50% en volume du 35 matériau considéré. On a proposé pour réaliser ce type d'assemblage, des assemblages dans lesquels les deux pièces sont collées avec un adhésif organique. Cependant les températures d'utilisation de ces types d'assemblages ne pourront jamais dépasser au maximum 200 C, ce qui n'est pas approprié pour des assemblages réfractaires. On a également proposé de réaliser des assemblages purement mécaniques, par agraphage, vissage, emboîtement ou rivetage. Cependant, ces assemblages n'assurent qu'un contact partiel et aléatoire entre les deux pièces, d'où un transfert thermique très médiocre. On a encore proposé d'assembler les deux pièces de l'assemblage réfractaire par soudage-fusion, c'est-à-dire en appliquant à haute l0 température une pression au niveau des interfaces des deux pièces pour permettre une inter-diffusion atomique entre les deux pièces. Dans ce procédé, la température doit rester toujours inférieure à la température de fusion du matériau le moins réfractaire. Il n'y a donc aucune phase liquide dans ce système. Ce type d'assemblage est réalisé soit sous presse dans une seule 15 direction, soit dans une enceinte isostatique. Le soudage-diffusion est bien adapté aux assemblages entre deux alliages métalliques mais assez peu lorsqu'il y a un matériau céramique réfractaire car les atomes constituants la céramique diffusent très peu au niveau du joint. Or, ceci ne permet pas de réaliser une infiltration métallique partielle au sein de la porosité du matériau 20 céramique et donc ne permet pas d"obtenir à la fois un très bon échange thermique et un très bon ancrage mécanique entre les deux pièces. Ainsi, afin de garantir un bon transfert thermique et une bonne tenue mécanique au niveau de l'assemblage, seuls des procédés utilisant une phase liquide et pouvant infiltrer partiellement la pièce en composé poreux 25 carboné au niveau de l'interface peuvent être envisagés. A cet effet, plusieurs procédés utilisant le brasage réactif qui nécessite dans tous les cas le brasage, c'est-à-dire fusion de la brasure à l'abri de l'oxygène de l'air, donc soit sous vide secondaire, inférieur à 10-4 mbar, soit sous gaz neutre argon, etc. 30 Ainsi le brevet US 5,340,658 propose d'utiliser un alliage de brasure constitué de 86 à 99,5% en masse d'au moins un élément réactif sélectionné parmi le cuivre, l'argent, le nickel et l'aluminium, et de 0,5 à 10% en masse d'un élément choisi parmi le vanadium, le niobium, le titane, le zirconium et le silicium comme alliage de brasure pour réaliser une jonction d'un composé 35 à base de carbone avec un matériau métallique. Dans ce procédé, l'alliage de brasure est placé à l'interface entre la pièce en composite de carbone et la pièce en matériau métallique et l'ensemble est chauffé sous vide à une température comprise entre 850 C et 980 C pendant 10 minutes. II a également été proposé d'utiliser des brasures dites brasures réactives à base d'argent ou de cuivre contenant un tel pourcentage d'éléments réactifs comme le titane ou le zirconium, ce qui permet d'assurer un bon mouillage pour la plupart des substrats en céramique, notamment les céramiques carbonées comme le graphite ou les composés carbone-carbone. Cependant le principal inconvénient du brasage réactif est le caractère aléatoire de l'infiltration, qui dépend en fait du caractère aléatoire de la porosité du matériau carboné. En d'autres termes, il est courant d'observer sur une seule interface des zones une forte infiltration du composé par la brasure, qui peut entraîner des manques au niveau des joints, à côté de zones trop faiblement imprégnées. Dans ce cas, le transfert thermique restera médiocre avec la possibilité de faire apparaître des points chauds en cours de fonctionnement. Egalement, l'accrochage mécanique sera médiocre avec le risque d'un décollement ou d'arrachage! de composé carboné de son support en cas de choc thermique. Par conséquent cette accroche, même si elle peut donner des résultats intéressants, manque de fiabilité pour envisager une application 20 industrielle. Pour améliorer ce procédé, le brevet US 6,160,090 propose d'usiner la surface du matériau poreux infiltré pour augmenter artificiellement la surface d'échange matériau carboné/brasure. Cet usinage est réalisé par laser en pratiquant des perforations régulières avec des trous coniques de 50 pm à :25 500 pm de diamètre, une profondeur entre 100 pm et 2 mm, un espace entre les perforations de 0,25 mm. Ce réseau de perforations permet d'assurer une répartition très homogène de l'infiltration de la brasure réactive. Les brasures proposées sont généralement à base d'argent et de cuivre activés par quelques pourcents de titane. Bien que le traitement de surfaces mécaniques proposées 30 permette de résoudre le problème de fiabilité du brasage réactif, son exploitation à grande échelle reste encore problématique en raison du coût et du temps de mise en oeuvre de cette opération, malgré son automatisation. Par ailleurs, le document "Mecanisms of reactive wetting : the question of triple line configuration", Acta mater. Vol. 45, No 7, pp 3079- 35 3085,1997 étudie le mouillage réactif d'alliages constitués de 40% atomique de silicium et 60% atomique de cuivre sur un substrat de carbone vitreux ou carbure de silicium. Cet article montre que le mouillage avec le système Cu-Si sur un substrat de carbone vitreux est bon. Cependant, le mouillage seul ne garantit pas une infiltration homogène du substrat poreux, ni une bonne tenue mécanique d'une jonction carbone/Cu-Si/alliage de cuivre. En effet, par exemple, un trop bon mouillage de la brasure risque de favoriser son absorption complète par le substrat carboné, poreux, ce qui rendra impossible ultérieurement l'assemblage avec l'alliage cuivreux. Or, il n'y a aucune information concernant l'infiltration possible du substrat en carbone vitreux et il n'y a en réalité aucun assemblage d'une pièce en un matériau carboné poreux avec une pièce en un matériau métallique riche en cuivre. L'invention vise à pallier les inconvénients des procédés de l'art antérieur en proposant d'utiliser un alliage cuivreux pour assembler au moins deux pièces par un procédé qui soit à la fois applicable industriellement, fiable et bon marché. A cet effet, l'invention propose en particulier d'utiliser un alliage de brasure qui s'infiltrera partiellement en phase liquide, dans le matériau carboné poreux, assurant à la fois un ancrage mécanique et un bon transfert thermique à l'assemblage final obtenu. L'alliage de brasure utilisé dans l'invention contient de 25 à 60% atomique de cuivre et de 75 à 40% atomique de silicium, ce qui correspond à environ 12,8 à 39,9% massique de Si et 87,2 à 60,1% massique de Cu, la somme des pourcentages atomiques de Si et Cu étant égale à au moins 95 %. Si des quantités inférieures de silicium sont utilisées, le mouillage est très mauvais, ce qui n'est pas satisfaisant du point de vue du brasage. En effet, un mauvais mouillage conduit à un mauvais remplissage du joint brasé par la brasure, voire à des trous dans le joint. Le bon mouillage n'est pas un critère suffisant pour le succès du brasage mais il est nécessaire. En revanche, si plus de 40% en masse de silicium sont présents dans l'alliage de brasure, alors l'infiltration du composé carboné poreux est moins bien contrôlée et de moins bonne qualité. Un alliage de brasure particulièrement préféré pour utilisation dans l'invention est un alliage de brasure contenant 40% atomique de silicium 35 et 60% atomique de cuivre. Cet alliage est particulièrement approprié pour assembler une pièce en un matériau carboné poreux avec une pièce en un matériau riche en cuivre. En effet, les alliages de brasure utilisés dans l'invention permettent un bon mouillage d'une pièce en matériau carboné poreux mais surtout, permettent d'obtenir une infiltration homogène, contrôlée pour être partielle, de l'alliage de brasure dans le composé carboné poreux car, de manière surprenante, malgré la bonne mouillabilité des systèmes riches en silicium sur le carbone, l'infiltration des alliages de brasure de l'invention reste lente dans le matériau carboné poreux, ce qui permet de maîtriser et de contrôler la pénétration de l'alliage de brasure dans le substrat carboné poreux. Cette parfaite maîtrise de l'infiltration de l'alliage de brasure permet d'éviter la consommation totale de l'alliage de brasure par le substrat carboné dans ses pores et permet qu'une partie de l'alliage de brasure forme un revêtement de la surface du matériau carboné poreux. En effet, il est possible de conserver après fusion de cet alliage de brasure sur le matériau carboné poreux, une épaisseur de 100 pm d'alliage de brasure sur la surface du matériau carboné poreux, qui pourra ainsi être utilisée dans un second temps pour réaliser l'assemblage proprement dit avec le matériau métallique riche en cuivre. De plus, de manière surprenante, il a été constaté une réactivité modérée de l'alliage de brasure avec le carbone au niveau de l'infiltration du matériau carboné poreux. En effet, les zones sont très faibles, inférieures à 1 pm dans la plupart des cas. Pourtant le système Cu-Si est connu pour sa réactivité : le silicium réagit avec le carbone pour synthétiser du carbure de silicium. Par exemple, dans le cas d'un composé carbone-carbone intégrant des fibres de carbone, l'intégrité des fibres est maintenue dans les zones d'infiltration : il y a contact entre l'alliage de brasure et le carbone mais pas d'attaque ou d'endommagement de la fibre de carbone par l'alliage de brasure. L'alliage de brasure utilisé dans l'invention peut être préparé en faisant fondre dans un creuset en alumine le cuivre et le silicium en les proportions atomiques désirées. Le mélange est fondu dans un four sous vide entre 10-2 et 10-5 mbar ou sous gaz neutre pendant une durée comprise entre 10 et 30 minutes, à une température comprise entre 1000 C et 1200 C. Après refroidissement du produit de fusion obtenu, celui-ci est de préférence broyé De bons résultats de mise en oeuvre de l'alliage de brasure de l'invention ont été obtenus lorsque la granulométrie de la poudre d'alliage de brasure est comprise entre 100 pm et 500 pm. Pour l'appliquer de façon plus pratique et uniforme sur la pièce à assembler, on peut mélanger cette poudre à un liant organique pour obtenir une pâte de brasure selon l'invention, de consistance visqueuse, qui permet son étalement. Les liants appropriés sont connus de l'homme du métier. Un exemple de tel liant est le cémente 650 de Nicrobraz à hauteur de 10 à 20 % en volume. L'alliage de brasure de l'invention peut également être obtenu à partir d'un mélange d'une poudre de silicium ayant une pureté d'environ 98% avec un alliage Cu-Si commercial ayant une pureté d'environ 98% en mélangeant à l'alliage Cu-Si commercial la quantité de poudre de silicium nécessaire pour obtenir les proportions atomiques de Cu et Si voulues. On rappellera ici que ces proportions sont de 25 à 60 % atomique de silicium et de 75 à 40% atomique de cuivre. De la même façon que précédemment, ce mélange est ensuite fondu dans un four sous vide ou gaz neutre aux mêmes températures et pendant la même durée que précédemment. Après refroidissement du produit de fusion obtenu, celui-ci peut également être broyé puis éventuellement mélangé à un liant organique pour obtenir une pâte de consistance visqueuse qui permet son étalement sur la surface de la pièce à assembler. Le procédé d'assemblage d'au moins une pièce en un matériau carboné poreux à au moins une pièce en un matériau métallique riche en cuivre cornprend au moins une étape d'utilisation de l'alliage de métallisation de l'invention. Plus précisément, l'alliage de brasure de l'invention est appliqué, soit sous forme de poudre, soit sous forme de pâte, sur la surface à assembler de la pièce en un matériau carboné poreux, qui a été préalablement dégazé à une température comprise entre 1300 et 1400 C sous vide secondaire. De préférence la surface à assembler est revêtue avec une quantité comprise entre 50 et 500 mg d'alliage par cm2, le plus préférablement avec une quantité comprise entre 100 et 400 mg d'alliage par cm2. On procède alors à la fusion et à l'infiltration de l'alliage de brasure de l'invention dans le matériau poreux carboné. Pour cela, la pièce en un matériau carboné poreux revêtue sur la face à assembler de l'alliage de brasure ou de la pâte de brasure de l'invention de l'invention est placée clans un four sous vide et chauffée à une température permettant d'obtenir la fusion de l'alliage de brasure de l'invention . Une telle température est généralement comprise entre 1000 C et 1200 C. La durée du traitement thermique pour obtenir cette fusion est comprise entre 30 et 90 minutes. Le vide utilisé est un vide secondaire compris entre 10"2 et 10"5 mbar. Cependant, un balayage de gaz neutre comme l'argon avec un taux d'oxygène inférieur à 5 ppm peut être utilisé. De manière surprenante, à la suite de cette opération, une infiltration de l'alliage de brasure homogène est obtenue de façon parfaitement contrôlée sur toute la surface à assembler de la pièce en un matériau carboné poreux. Cette infiltration observée a une profondeur comprise entre 500 pm et 1000 pm en fonction de la température et de la durée du traitement thermique dans le substrat carboné poreux avec en surface une pellicule d'alliage de brasure ayant une épaisseur comprise entre 100 et 2000 pm en fonction de la température et de la durée du traitement thermique. L'étape suivante du procédé de l'invention consiste alors à réaliser l'assemblage proprement dit entre la pièce en un matériau carboné poreux dont la face à assembler est recouverte de l'alliage de brasure fondu et la pièce en alliage métallique riche en cuivre. Pour cela, la surface revêtue de l'alliage de brasure de la pièce en matériau carboné poreux, après un léger polissage, est mise en contact avec la surface à assembler de la pièce en un matériau métallique riche en cuivre. L'ensemble est alors chauffé, sous vide ou sous gaz inerte, à une température qui doit être inférieure à la température de fusion du matériau métallique riche en cuivre et en dessous de la température de fusion totale de l'alliage de brasure. En revanche, cette température doit être supérieure à 802 C, c'est-à-dire la température eutectique la plus basse dans le diagramme binaire cuivre-silicium pour qu'il puisse apparaître une phase liquide de manière transitoire entre le métal et la surface métallisée du composé carboné au niveau du contact. On appelle cette opération un brasage eutectique . Les paramètres opératoires préférés pour ce second cycle thermique sont les suivantes : température de traitement comprise entre 850 et 950 C, durée du traitement comprise entre 10 et 30 minutes sous vide secondaire compris entre 10-2/10-5 mbar ou sous balayage de gaz neutre comme l'argon avec un taux d'oxygène inférieur à 5 ppm. Au terme de ce deuxième cycle thermique correspondant à l'assemblage des deux pièces, l'objet est refroidi jusqu'à température ambiante. L'assemblage est alors effectif. II est alors possible dans un dernier temps d'intégrer l'assemblage réalisé selon l'invention dans un échangeur de chaleur, ou tout autre ensemble, soit par des procédés mécaniques (vissage, rivetage), soit par soudage, soit par soudage-diffusion ou par brasage. L'assemblage obtenu selon l'invention est constitué d'une pièce en un matériau carboné poreux et d'une pièce en un matériau métallique riche en cuivre comportant à l'interface de liaison de pièces un alliage de brasure selon l'invention qui a fondu. Le procédé d'assemblage de l'invention permet de garantir un très bon accrochage mécanique, un très bon transfert thermique entre substrats carbonés et substrats cuivreux et par conséquent, une très bonne résistance aux chocs thermiques, même dans des conditions extrêmes. Une autre propriété remarquable du procédé d'assemblage de l'invention est l'homogénéité de l'infiltration obtenue dans le matériau carboné poreux malgré l'hétérogénéité initiale de celui-ci. En effet, les composés de carbone-carbone sont particulièrement hétérogènes : réseaux de fibres de carbone tissées libérant de nombreux pores de manière aléatoire. Les infiltrations obtenues avec le procédé de l'invention montrent une profondeur de pénétration identique, que ce soit dans une zone dense en fibres ou au contraire dans une zone peu dense en fibres et riche en pores. De plus, avec le procédé de l'invention, l'infiltration cuivreuse du matériau carboné poreux est réalisée sans usinage de la surface à assembler, ce qui permet de limiter considérablement le coût de l'opération d'assemblage. Enfin, un des avantages remarquable de la formulation de l'alliage de brasure pour réaliser la métallisation du composé carboné poreux est le fait que le nombre des éléments chimiques est fortement limité pour réaliser l'assemblage, ce qui évite d'avoir des systèmes métallurgiques poly-constitués évolutifs à haute température et fragilisants à terme, avec la création de nombreux composés intermétalliques. En effet, dans l'alliage de brasure de l'invention, les seuls éléments chimiques utilisés sont le carbone, le cuivre et le silicium. Le procédé et la pâte de brasure de l'invention trouvent application particulièrement dans le domaine du génie thermique, notamment des composants d'échangeurs de chaleur très performants capables de gérer des hauts flux thermiques de l'ordre de 20 MW/cm2. Au niveau des échanges entre le circuit primaire et le circuit secondaire, il est nécessaire d'utiliser des matériaux adaptés aux environnements des deux circuits thermiques résistants aux températures d'usage et ayant de très grandes propriétés de conductivité thermique, ce qui est le cas pour les matériaux carbonés et cuivreux. Ainsi, le procédé et l'alliage de l'invention sont particulièrement destinés à la réalisation d'échangeurs de chaleur à hauts flux thermiques, notamment pour récupérer de l'énergie au niveau d'un plasma car les matériaux carbonés sont résistants à ces conditions extrêmes. Le principe de base de ce type de dispositif est de récupérer l'énergie libérée par un plasma obtenu par des réactions thermonucléaires à l'aide d'un bouclier protecteur constitué de panneaux de tuiles en composite carbone-carbone. Les calories sont récupérées par le circuit de refroidissement des tuiles de carbone réalisé à l'aide d'un réseau de tubulures en cuivre. La structure tubulaire en cuivre doit être refroidie activement par une circulation d'un liquide caloporteur pour maintenir la température du métal à un niveau raisonnable Cet exemple décrit la fabrication d'un assemblage entre un composite C/C et une plaque de cuivre pur. Les dimensions des pièces sont les suivantes : - composite C/C : 20x15x8 mm3 cuivre : 20x15x2 mm3 Le composite C/C est un composite à matrice carbone renforcée par des fibres de carbone (fournisseur SNECMA, référence du matériau NB31). Le composite C/C est nettoyé dans un bain dégraissant (solvant organique) aux ultrasons, puis séché. Le composite est ensuite dégazé lors d'un traitement thermique sous vide à 1420 C pendant 1 heure sous pression de 10"2 à 10.5 mbar. La plaque de cuivre est nettoyée dans un bain dégraissant aux ultrasons puis séchée. Dans une première étape, un alliage de brasure de composition 35 60 at. % Cu - 40 at. % Si a été fabriqué à partir de poudres. L'alliage est ensuite mélangé à un liant organique afin d'obtenir une pâte. Dans une seconde étape, la face à braser du composite C/C est recouverte de cette pâte de brasure avec une quantité de brasure comprise entre 800 et 1000 mg de préférence. Le composite est ensuite placé sur un support (plaque alumine 5 ou plaque graphite) dans un four et soumis à un cycle thermique. Les conditions du traitement thermique réalisé sont : -température du palier : 1160 C durée du palier : 60 minutes atmosphère : vide secondaire. 10 A la fin du palier, le refroidissement est naturel. Ce traitement conduit à : la fusion de l'alliage, - l'infiltration de l'alliage dans le composite sur environ 1,5 15 mrn de profondeur, - Le revêtement de la face à assembler du composite par une épaisseur continue d'alliage (environ 500 pm), - Une réaction très limitée entre le carbone et l'alliage, à savoir une zone de réaction de ù 1 Jm. 20 Une troisième étape consiste à braser le composite métallisé de Cu-Si avec le cuivre pur. Un léger polissage de la face à braser du composite métallisé est réalisé afin d'avoir un parfait contact entre la métallisation et la plaque de cuivre. La face métallisée du composite est recouverte par la plaque de cuivre sans ajouter de la pâte de brasure. 25 L'ensemble est ensuite placé sur un support (plaque alumine ou plaque graphite) dans un four et soumis à un cycle thermique. Les conditions du traitement thermique réalisé sont: température du palier : 900 C - durée du palier : 15 minutes 30 atmosphère : vide secondaire. A la fin du palier, le refroidissement est naturel. A la sortie du four le composite C/C est assemblé à la plaque de cuivre pur. Exemple 2 : Réalisation d'un assemblage constitué de l'assemblage obtenu à l'exemple 1 avec une pièce en alliage CuCrZr de 35 composition 98,97 Cu-0, 84 Cr-0,14 Zr (% en masse). L'assemblage obtenu à l'exemple 1 est ensuite assemblé à une pièce en un alliage CuCrZr. La face de la pièce en CuCrZr à assembler avec le cuivre pur est recouverte d'un dépôt électrolytique de nickel. Elle est ensuite disposée en vis-à-vis de la pièce en cuivre pur. L'ensemble est placé dans un container métallique sous vide puis obturé par soudage TIG (soudage au tungstène sous atmosphère inerte). L'étanchéité du container fermé est contrôlée par un test à l'hélium. Lorsque l'étanchéité est assurée, le container est placé dans une enceinte de compression isostatique à chaud et soumis au traitement thermique suivant : température de 550 C, pression de 400 bars pendant 120 minutes. Après le cycle de compression isostatique à chaud, le container est ouvert. On obtient un assemblage entre le CuCrZr et le Cu pur lui-même déjà assemblé au composite C-C. Exemple 3 : Réalisation d'un assemblage composite carbone-carbone avec un alliage CuCrZr. Cet exemple décrit la fabrication d'un assemblage entre un 15 composite carbone-carbone et une plaque d'un alliage CuCrZr de composition 98,97 Cu-0, 84 Cr-0,14 Zr (% en masse). Les dimensions des pièces sont les suivantes : - Composite carbone-carbone : 20x15x8 mm3 20 - CuCrZr : 20x15x10 mm3. Le composite carbone-carbone est un composite à matrice carbone renforcée par des fibres de carbone (fournisseur SNECMA, référence du matériau NB31). 25 Le composite carbone-carbone est nettoyé dans un bain dégraissant (solvant organique) aux ultrasons, puis séché. Le composite est ensuite dégazé lors d'un traitement thermique sous vide à 1420 C pendant 1 heure sous pression de 10"2 à 10"5 mbar. La plaque de CuCrZr est nettoyée dans un bain dégraissant 30 aux ultrasons puis séchée. Dans une première étape, un alliage de brasure de composition 60 % atomique de Cu û 40 % atomique de Si a été fabriqué à partir de poudres. L'alliage est ensuite mélangé à un liant organique afin d'obtenir une pâte. Dans une seconde étape, la face à braser du composite 35 carbone-carbone est recouverte de cette pâte de brasure avec une quantité de brasure comprise entre 800 et 1000 mg de préférence. Le composite est ensuite placé sur un support (plaque alumine ou plaque graphite) dans un four et soumis à un cycle thermique. Les conditions du traitement thermique réalisé sont : - température du palier : 1160 C, - durée du palier : 60 minutes, - atmosphère : vide secondaire. A la fin du palier, le refroidissement est naturel. Ce traitement conduit à : - la fusion de l'alliage, - l'infiltration de l'alliage dans le composite sur environ 1,5 mm de profondeur, - le revêtement de la face à assembler du composite par une 10 épaisseur continue d'alliage (environ 500 pm), - une réaction très limitée entre le carbone et l'alliage, à savoir une zone de réaction de -1 pm. Une troisième étape consiste à braser le composite métallisé de Cu-Si avec le CuCrZr. Un léger polissage de la face à braser du composite 15 métallisé est réalisé afin d'avoir un parfait contact entre la métallisation et la plaque de cuivre. La face métallisée du composite est recouverte par la plaque de CuCrZr sans ajouter de la pâte de brasure. L'ensemble est ensuite placé sur un support (plaque alumine ou plaque graphite) dans un four et soumis à un cycle thermique. Les conditions du traitement thermique réalisé sont : 20 - température du palier : 900 C, - durée du palier : 15 minutes, - atmosphère : vide secondaire. A la fin du palier, le refroidissement est naturel. A la sortie du four le compositecarbone-carbone est assemblé à la plaque de CuCrZr. 25 Exemple 4 : Test de résistance des assemblages obtenus avec l'alliage de l'invention et par le procédé de l'invention aux chocs thermiques. Un protocole expérimental par chocs thermiques a permis de tester la tenue mécanique des jonctions C/C/Cu-CrCrZr fabriquées selon les protocoles décrits en 1 et 2. 30 Ce protocole consiste à chauffer les assemblages C/C/Cu-CuCrZr de 20 C à 450 C sous argon, puis à leur faire subir une trempe à l'eau (le panier, dans lequel les échantillons sont placés, est lâché et tombe dans l'eau). Ce traitement est répété 30 fois pour chaque échantillon. Après 10 cycles, un contrôle visuel est réalisé. Aucune rupture des jonctions n'a été 35 observée après 30 chocs thermiques pour 4 échantillons élaborés de façon identique (protocole 1 puis protocole 2.). Exemple 5: Réalisation d'un assemblage constitué de l'assemblage obtenu à l'exemple 1 avec une pièce en alliage Cu ODS (oxide dispersion strengthening), alliage durci par dispersion d'oxydes AI2O3 de composition en masse Cu-0,25AI-0,20-0,025B. L'assemblage obtenu à l'exemple 1 est ensuite assemblé à une pièce en alliage Cu ODS (0,25AI-0,20-0,025B en masse) de dimensions 20x15x10mm3. Cette pièce est nettoyée dans un bain dégraissant puis séchée. La face de la pièce en Cu pur, issue de l'exemple 1, est recouverte de pâte de la brasure de composition 60 % atomique de Cu û 40 % atomique de Si, la quantité appliquée est : 100 mg de brasure. La face à assembler de la pièce en Cu ODS est disposée sur la face de la pièce en Cu recouverte de brasure. L'ensemble est disposé sur un support (plaque d'alumine ou de graphite) dans un four et soumis à un cycle thermique. Les conditions de traitement thermique sont: - température du palier : 900 C, - durée du palier : 15 minutes, - atmosphère : vide secondaire. A la fin du palier, le refroidissement est naturel. A la sortie du four la pièce en Cu ODS est assemblée à la pièce en Cu pur, elle-même déjà assemblée au composite C/C: on a un assemblage C/C-Cu-CuODS. Exemple 6 : Réalisation d'un assemblage entre un composite carbone-carbone et une pièce en alliage Cu ODS (oxide dispersion strengthening), alliage durci par dispersion d'oxydes AI2O3 de composition en masse Cu-0,25AI-0,20-0,025B. Les dimensions des pièces sont les suivantes : - Composite carbone-carbone : 20x15x8 mm3 - CuODS : 20x15x10 mm3 Le composite carbone-carbone est un composite à matrice carbone renforcée par des fibres de carbone (fournisseur SNECMA, référence 30 du matériau NB31). La pièce en composite carbone-carbone est nettoyée dans un bain dégraissant (solvant organique) aux ultrasons, puis séchée. La pièce en composite carbone-carbone est ensuite dégazée par un traitement thermique sous vide à 1420 C pendant 1 heure sous pression de 10-2 à 10-5 mbar. :35 La plaque de cuivre ODS est nettoyée dans un bain dégraissant aux ultrasons puis séchée. Dans une première étape, un alliage de brasure de composition 60 % atomique de Cu û 40 % atomique de Si a été fabriqué à partir de poudres. L'alliage est ensuite mélangé à un liant organique afin d'obtenir une pâte. Dans une seconde étape, la face à braser du composite carbone-carbone est recouverte de cette pâte de brasure avec une quantité de brasure comprise entre 100 et 400 mg/cm2 de préférence. La pièce en composite est ensuite placée sur un support (plaque d'alumine ou de graphite) dans un four et soumise à un cycle thermique. Les conditions du traitement thermique réalisé sont : - température du palier : 1160 C, -durée du palier : 60 minutes, - atmosphère : vide secondaire. A la fin du palier, le refroidissement est naturel. Ce traitement conduit à : - la fusion de l'alliage de brasure, - l'infiltration de l'alliage de brasure dans le composite sur environ 1,5 mm de profondeur, - le revêtement de la face à assembler du composite par une épaisseur continue d'alliage de brasure (environ 500 pm), - une réaction très limitée entre le carbone et l'alliage de brasure, à savoir une zone de réaction de -1 pm. Une troisième étape consiste à assembler la pièce en composite métallisé de Cu-Si avec la pièce en cuivre ODS. Un léger polissage de la face à braser de la pièce en composite métallisé est réalisé afin d'avoir un parfait contact entre la métallisation (couche d'alliage de brasure) et la plaque de cuivre ODS. La face métallisée du composite est recouverte par la plaque de cuivre sans ajouter de la pâte de brasure. L'ensemble est ensuite placé sur un support (plaque d'alumine ou de graphite) dans un four et soumis à un cycle thermique. Les conditions du traitement thermique réalisé sont : - température du palier : 900 C, - durée du palier : 15 minutes, - atmosphère : vide secondaire. A la fin du palier, le refroidissement est naturel. A la sortie du four la pièce en composite carbone-carbone est assemblée à la plaque de 35 cuivre ODS. 5 Exemple 7 : Test de résistance aux chocs thermiques. Le même protocole que celui décrit à l'exemple 4 a été conduit sur les assemblages réalisés dans les exemples 3, 5 et 6. Aucune rupture n'a été observée après ce test. Bien que le procédé, l'utilisation de l'alliage de brasure et la pâte de brasure de l'invention, aient été décrits dans les exemples qui précèdent comme particulièrement appropriés pour assembler une pièce en un matériau carboné poreux à une pièce en un matériau riche en cuivre, l'invention n'est nullement limitée à l'assemblage de telles pièces. REVENDICATIONS 1. Utilisation d'un alliage à base de cuivre et de silicium de formule I suivante: CuxSiy dans laquelle x et y sont des pourcentages atomiques avec 25 - x 60, 40 _ 95 %, pour l'assemblage d'au moins une pièce en un matériau carboné poreux à au moins une pièce en un matériau métallique riche en cuivre. 2. Utilisation d'un alliage selon la revendication 1, caractérisé 10 en ce que dans la formule I x = 60 et y= 40. 3. Pâte de brasure caractérisée en ce qu'elle consiste en un mélange d'un alliage de brasure, sous forme de poudre, ayant la formule I suivante : CuxSiy dans laquelle x et y sont des pourcentages atomiques avec 25 x 4. Procédé d'assemblage d'au moins une pièce en un matériau carboné poreux à au moins une pièce en un matériau métallique riche en cuivre, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes suivantes : a) dépôt d'un alliage à base de cuivre et de silicium ayant la forrnule I suivante: CuxSiy dans laquelle x et y sont des pourcentages atomiques avec 25 25s:x60,40 5. Procédé d'assemblage selon la revendication 4, caractérisé en ce que la température de chauffage de l'étape d) est supérieure à 802 C. 6. Procédé d'assemblage selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape c) est réalisée à une température comprise entre 1000 et 1200 C pendant 30 à 90 minutes, sous vide ou sous atmosphère d'argon et en ce que l'étape d) est réalisée à une température comprise entre 850 et 950 C pendant 10 à 30 minutes, sous vide secondaire ou sous balayage d'argon. 7. Assemblage caractérisé en ce qu'il est constitué d'au moins une pièce en un matériau carboné poreux et d'au moins une pièce en un matériau métallique riche en cuivre comportant à leur interface une couche d'un alliage de cuivre de formule I: CuxSiy dans laquelle x et y sont des pourcentages atomiques avec 25 8. Dispositif comprenant au moins un assemblage selon la revendication 7.