Brevet FR3061710A1 — publié le 20180713

Arrière-plan de l'invention L'invention concerne la protection d'un substrat dont au moins une partie adjacente à une surface du substrat est en matériau contenant du silicium, lors d'une utilisation à haute température en milieu oxydant, par formation d'une barrière environnementale sur la surface du substrat. Un domaine particulier d'application de l'invention est la protection de pièces en matériau composite à matrice céramique (CMC) formant des parties chaudes de turbines à gaz, telles que des parois de chambre de combustion, ou des anneaux de turbine, des distributeurs de turbine ou des aubes de turbines, pour des moteurs aéronautiques ou des turbines industrielles. Pour de telles turbines à gaz, le souci d'améliorer le rendement et de réduire les émissions polluantes conduit à envisager des températures toujours plus élevées dans les chambres de combustion. Il a donc été proposé de remplacer les matériaux métalliques par des matériaux CMC, notamment pour des parois de chambres de combustion ou anneaux de turbine. En effet, les matériaux CMC sont connus pour posséder à la fois de bonnes propriétés mécaniques permettant leur utilisation pour des éléments de structure et la capacité de conserver ces propriétés à des températures élevées. Les matériaux CMC comportent un renfort fibreux en fibres réfractaires, typiquement en carbone ou en céramique, qui est densifié par une matrice céramique, par exemple en SiC. Dans les conditions de fonctionnement des turbines aéronautiques, c'est-à-dire à haute température sous atmosphère oxydante et humide, les matériaux CMC sont sensibles au phénomène de corrosion. La corrosion du CMC résulte de l'oxydation du SiC en silice qui, en présence de vapeur de d'eau, se volatilise sous forme d'hydroxydes de silicium Si(OH)4. Les phénomènes de corrosion entraînent une récession du CMC et affectent la durée de vie de ce dernier. Afin de limiter cette dégradation en fonctionnement, il a été envisagé de former à la surface des matériaux CMC des revêtements de barrière environnementale. De tels revêtements peuvent comporter une couche de liaison en silicium 3061710 2 ainsi qu'une couche de silicate de terre rare positionnée sur la couche de liaison. La couche de liaison permet, d'une part, d'améliorer l'accroche de la couche de silicate de terre rare et, d'autre part, de former une couche de silice protectrice, dont la faible perméabilité à l'oxygène participe à la 5 protection du CMC contre l'oxydation. La couche de silicate de terre rare permet, quant à elle, de limiter la diffusion de la vapeur d'eau vers la couche de silice formée par oxydation du silicium et par conséquent de limiter la récession de celle-ci. Toutefois, la couche de silicate de terre rare peut elle-même être sensible au phénomène de récession et se volatiliser 10 en fonctionnement, affectant ainsi négativement la durée de vie du substrat revêtu. En outre, il est souhaitable d'améliorer l'effet barrière aux espèces oxydantes conféré par le revêtement de barrière environnementale. Il existe donc un besoin pour disposer de nouvelles barrières 15 environnementales conférant au matériau sous-jacent une durée de vie améliorée en fonctionnement. Objet et résumé de l'invention A cet effet, l'invention propose, selon un premier aspect, une 20 pièce comprenant un substrat, dont au moins une partie adjacente à une surface du substrat est en un matériau contenant du silicium, et une barrière environnementale formée sur la surface du substrat, la barrière environnementale comprenant au moins une première couche comprenant : 25 un disilicate de terre rare de formule REa2Si2O7 présent en une teneur atomique comprise entre 70% et 99,9%, où REa est un élément terre rare, et au moins un oxyde de terre rare de formule REb2O3 présent en une teneur atomique comprise entre 0,1°/0 et 30%, où REb est un 30 élément terre rare différent de REa. La présence de l'oxyde de terre rare REb2O3 dans la première couche dans des proportions particulières permet avantageusement de conférer à la barrière environnementale un meilleur effet barrière vis-à-vis de la diffusion des espèces oxydantes ainsi qu'une tenue à la récession 35 améliorée. Le fait que l'oxyde REb2O3 soit présent dans la première couche à raison d'au moins 0,1% en pourcentages atomiques permet 3061710 3 avantageusement d'améliorer l'effet barrière aux espèces oxydantes et la résistance à la récession. L'effet barrière aux espèces oxydantes peut toutefois être négativement affecté si la teneur atomique en oxyde REb203 dans la première couche est trop élevée, c'est pourquoi cette teneur en 5 REb203 est limitée à au plus 30% en pourcentages atomiques. Il est aussi à noter que la présence de l'oxyde de terre rare REb203 aux proportions indiquées permet de conférer à la première couche une tenue améliorée vis-à-vis des aluminosilicates de calcium et de magnésium (CMAS). En effet, l'oxyde de terre rare REb203 présente une réactivité supérieure vis-à- 10 vis des CMAS en comparaison avec le silicate de terre rare et va donc réagir préférentiellement avec ces derniers formant des composés stables thermochimiquement et empêchant les CMAS de migrer davantage vers le substrat. L'invention fournit ainsi une barrière environnementale conférant, au substrat sous-jacent, une durée de vie améliorée à haute 15 température en environnement oxydant et humide. Dans un exemple de réalisation, REb est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er, le dysprosium Dy, le gadolinium Gd, l'europium Eu, le lutécium Lu, le samarium Sm, l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. En particulier, REb est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. 20 Lorsque REb est l'yttrium Y, REa peut être l'ytterbium Yb. Lorsque REb est l'ytterbium Yb, REa peut être l'yttrium Y. Dans un exemple de réalisation, le disilicate de terre rare de formule REa2Si207 est présent, dans la première couche, en une teneur atomique comprise entre 80% et 95%, et ledit au moins un oxyde de 25 terre rare de formule REb203 est présent, dans la première couche, en une teneur atomique comprise entre 5% et 20%. Dans un exemple de réalisation, le disilicate de terre rare de formule REa2Si207 est présent, dans la première couche, en une teneur atomique comprise entre 85% et 95%, et ledit au moins un oxyde de 30 terre rare de formule REb203 est présent, dans la première couche, en une teneur atomique comprise entre 5% et 15%. Dans un exemple de réalisation, REa est choisi parmi l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. Dans un exemple de réalisation, la barrière environnementale 35 comprend en outre une seconde couche présente sur la première couche, 3061710 4 la seconde couche comprenant au moins un monosilicate de terre rare de formule RE`2Si05, où RE` est un élément terre rare. La présence de la seconde couche à base du monosilicate RE`2Si05 permet avantageusement d'améliorer davantage encore la tenue 5 de la barrière environnementale à la récession dans la mesure où les monosilicates de terre rare sont moins sensibles à ce phénomène que les disilicates de terre rare. Dans un exemple de réalisation, la seconde couche comprend au moins : 10 le monosilicate de terre rare de formule RE`2Si05 en une teneur atomique comprise entre 85% et 99,9%, et au moins un oxyde de terre rare de formule REd2O3 présent en une teneur atomique comprise entre 0,1% et 15%, où REd est un élément terre rare différent de RE`. 15 L'addition de l'oxyde de terre rare REd2O3 dans la seconde couche permet, comme décrit plus haut pour la première couche, de conférer à celle-ci une résistance à la récession et un effet barrière vis-à-vis des espèces oxydantes améliorés. Comme pour la première couche, la présence de l'oxyde de terre rare REd2O3 permet de conférer à la seconde 20 couche une tenue améliorée vis-à-vis des aluminosilicates de calcium et de magnésium (CMAS). Dans un exemple de réalisation, REd est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er, le dysprosium Dy, le gadolinium Gd, l'europium Eu, le lutécium Lu, le samarium Sm, l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. En particulier, 25 REd est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. Lorsque REd est l'yttrium Y, RE` peut être l'ytterbium Yb. Lorsque REd est l'ytterbium Yb, RE` peut être l'yttrium Y. Dans un exemple de réalisation, le monosilicate de terre rare de formule RE`2Si05 est présent, dans la seconde couche, en une teneur 30 atomique comprise entre 85% et 95%, et ledit au moins un oxyde de terre rare de formule REd2O3 est présent, dans la seconde couche, en une teneur atomique comprise entre 5% et 15%. Dans un exemple de réalisation, RE` est choisi parmi l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. 3061710 5 Dans un exemple de réalisation, REa est l'yttrium Y, RE` est l'ytterbium Yb et REb et REd sont, indépendamment l'un de l'autre, choisis parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. Dans un exemple de réalisation, la barrière environnementale 5 comprend en outre une troisième couche présente entre la première couche et la seconde couche, la troisième couche comprenant : - le disilicate de terre rare de formule REa2Si2O7 en une teneur atomique égale à A.Ta, où Ta est la teneur atomique en REa2Si2O7 dans la première couche, 10 - ledit au moins un oxyde de terre rare de formule REb2O3 en une teneur atomique égale à A.Tb, où Tb est la teneur atomique en REb2O3 dans la première couche, et - le monosilicate de terre rare de formule RE`2S105 en une teneur atomique égale à (1-A).Tc, où Tc est la teneur atomique en RE`2Si05 dans 15 la seconde couche, A désignant un coefficient de pondération strictement supérieur à 0 et strictement inférieur à 1. Un tel exemple de réalisation concerne le cas où une troisième couche de composition mixte est intercalée entre la première couche et la 20 seconde couche. Cet exemple est avantageux afin d'améliorer davantage encore la compatibilité entre la première couche et la seconde couche en termes de coefficient de dilatation thermique. A peut par exemple être compris entre 0,25 et 0,75. La troisième couche peut en outre comprendre ledit au moins un oxyde de 25 terre rare de formule REd2O3 en une teneur atomique égale à (1-A).Td où Td est la teneur atomique en REd203 dans la seconde couche. Dans un exemple de réalisation, la barrière environnementale comprend, en plus de la troisième couche, une quatrième couche présente entre la troisième couche et la seconde couche, la quatrième couche 30 comprenant : - le disilicate de terre rare de formule REa2Si2O7 en une teneur atomique égale à B.Ta, - ledit au moins un oxyde de terre rare de formule REb2O3 en une teneur atomique égale à B.Tb, 35 - le monosilicate de terre rare de formule RE`2Si05 en une teneur atomique égale à (1-B).Tc, et 3 0 6 1 7 1 0 6 - optionnellement ledit au moins un oxyde de terre rare de formule REd2O3 en une teneur atomique égale à (1-B).Td, B désignant un coefficient de pondération strictement supérieur à 0 et strictement inférieur à 1 et le coefficient B étant strictement inférieur au 5 coefficient A. Un tel exemple permet avantageusement d'améliorer davantage encore la compatibilité entre la première couche et la seconde couche en termes de coefficient de dilatation thermique. Dans un exemple de réalisation, la barrière environnementale 10 comprend en outre une couche d'accrochage comprenant du silicium présente entre la première couche et la surface du substrat. La présente invention vise également un procédé de fabrication d'une pièce telle que décrite plus haut, le procédé comprenant au moins une étape de formation de la première couche de la barrière 15 environnementale sur la surface du substrat. Le procédé peut en outre comporter une étape de formation de la seconde couche de la barrière environnementale sur la première couche. Le procédé peut en outre comporter une étape de formation de 20 la troisième couche de la barrière environnementale sur la première couche avant formation de la seconde couche. Le procédé peut en outre comporter une étape de formation de la quatrième couche de la barrière environnementale sur la troisième couche avant formation de la seconde couche. 25 Le procédé peut en outre comporter, avant la formation de la première couche, une étape de formation de la couche d'accrochage sur la surface du substrat. La présente invention vise également un procédé d'utilisation d'une pièce telle que décrite plus haut, le procédé comprenant au moins 30 une étape d'utilisation de ladite pièce à une température supérieure ou égale à 800°C en milieu oxydant et humide. Brève description des dessins D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront 35 de la description suivante, donnée à titre non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : 3061710 7 - la figure 1 illustre, de manière schématique, une pièce selon un premier mode de réalisation de l'invention, - la figure 2 illustre, de manière schématique, une pièce selon un deuxième mode de réalisation de l'invention, 5 - la figure 3 illustre, de manière schématique, une pièce selon un troisième mode de réalisation de l'invention, - la figure 4 est un ordinogramme montrant les étapes mises en oeuvre pour fabriquer la pièce illustrée à la figure 3, - la figure 5 est un résultat d'essai comparant l'effet barrière 10 vis-à-vis de la diffusion des espèces oxydantes présenté par des premières couches utilisables dans le cadre de l'invention et par une couche de barrière environnementale de l'art antérieur, et - la figure 6 est un résultat d'essai comparant la résistance à la récession d'une première couche utilisable dans le cadre de l'invention et 15 d'une couche de barrière environnementale de l'art antérieur. Description détaillée de modes de réalisation Dans la description détaillée qui suit, on envisage la formation d'une barrière environnementale sur un substrat en matériau CMC 20 contenant du silicium. L'invention est toutefois applicable à des substrats en matériau réfractaire monolithique contenant du silicium et, plus généralement, à des substrats dont au moins une partie adjacente à une surface externe du substrat est en un matériau réfractaire (composite ou monolithique) contenant du silicium. Ainsi, l'invention vise notamment la 25 protection de matériaux réfractaires constitués par des céramiques monolithiques, par exemple en carbure de silicium SiC ou nitrure de silicium Si3N4, mais plus particulièrement la protection de matériaux composites réfractaires tels que des matériaux composites à matrice céramique (CMC) contenant du silicium, par exemple des CMC à matrice 30 au moins partiellement en SiC. La figure 1 montre une pièce 1 formée d'un substrat 3 muni d'une barrière environnementale 2 selon un premier mode de réalisation de l'invention. La surface S du substrat 3 est formée d'un matériau réfractaire contenant du silicium. 35 Le substrat 3 en matériau CMC contenant du silicium comprend un renfort fibreux qui peut être en fibres de carbone (C) ou en fibres 3061710 8 céramiques, par exemple en fibres de SiC ou formées essentiellement de SiC, incluant des fibres en Si-C-0 ou Si-C-0-N, c'est-à-dire contenant aussi de l'oxygène et éventuellement de l'azote. De telles fibres sont produites par la société Nippon Carbon sous la référence « Nicalon » ou « Hi- 5 Nicalon » ou « Hi-Nicalon Type-S », ou par la société Ube Industries sous la référence « Tyranno-ZMI ». Les fibres céramiques peuvent être revêtues d'une mince couche d'interphase en carbone pyrolytique (PyC), en nitrure de bore (BN) ou en carbone dopé au bore (BC, avec 5%at. à 20%at. de B, le complément étant C). 10 Le renfort fibreux est densifié par une matrice qui est formée, dans son intégralité ou au moins dans une phase externe de celle-ci, par un matériau contenant du silicium, tel qu'un composé du silicium, par exemple SiC ou un système ternaire Si-B-C. Par phase externe de matrice, on entend une phase de matrice formée en dernier, la plus éloignée des 15 fibres du renfort. Ainsi, la matrice peut être formée de plusieurs phases de natures différentes, et peut par exemple être : une matrice mixte C-SiC (le SiC étant du côté externe), ou une matrice séquencée avec une alternance de phases SiC et de phases de matrice de moindre rigidité, par exemple en carbone 20 pyrolytique (PyC), nitrure de bore (BN) ou carbone dopé au bore (BC), avec une phase terminale de matrice en SiC, ou une matrice auto-cicatrisante avec des phases de matrice en carbure de bore (B4C) ou en un système ternaire Si-B-C, éventuellement avec carbone libre (B4C + C, Si-B-C + C), et avec une phase terminale Si- 25 B-C ou SiC. La matrice peut être au moins en partie formée par CVI de manière connue en soi. En variante, la matrice peut être au moins en partie formée par voie liquide (imprégnation par une résine précurseur de la matrice et transformation par réticulation et pyrolyse, le processus 30 pouvant être répété) ou par infiltration de silicium à l'état fondu (procédé de « Melt-Infiltration »). Dans ce dernier cas, une poudre est introduite dans le renfort fibreux éventuellement partiellement densifié, cette poudre pouvant être une poudre de carbone et éventuellement de céramique, et une composition métallique à base de silicium à l'état fondu est ensuite 35 infiltrée pour former une matrice de type SiC-Si. 3061710 9 La barrière environnementale 2 est formée sur toute la surface externe S du substrat 3 ou sur une partie seulement de cette surface S, par exemple lorsque seulement une partie de la surface S doit être protégée. Dans l'exemple illustré à la figure 1, la barrière 5 environnementale 2 comprend une première couche 7 et une couche d'accrochage 5 présente entre le substrat 3 et la première couche 7. Dans l'exemple illustré, la couche d'accrochage 5 est présente au contact de la surface S du substrat 3. En outre, dans cet exemple, la première couche 7 est au contact de la couche d'accrochage 5. 10 La première couche 7 peut être sous la forme d'un système constitué de 70% molaire à au plus 99,9% molaire d'un disilicate de terre rare REa2Si2O7 et de 0,1% molaire à au plus 30% molaire d'au moins un oxyde de terre rare REb2O3 où REb désigne un élément terre rare différent de l'élément terre rare REa. Ledit au moins un oxyde REb2O3 et le disilicate 15 REa2Si207 sont présents dans la première couche 7. Ledit au moins un oxyde REb2O3 peut être présent en tant que dopant dans la première couche 7. Comme évoqué plus haut, la composition particulière de la première couche 7 confère notamment à celle-ci une conductivité ionique 20 diminuée, rendant plus difficile la diffusion des espèces réactives oxydantes et corrosives ainsi qu'une résistance accrue au phénomène de récession. La première couche 7 peut comprendre un disilicate de formule REa2Si2O7 présent, dans la première couche 7, en une teneur atomique 25 comprise entre 70% et 99,9% et un unique oxyde REb2O3 présent, dans la première couche 7, en une teneur atomique comprise entre 0,1°/0 et 30%. En variante, la première couche 7 peut comprendre (i) un disilicate de terre rare de formule REa2Si207 présent, dans la première couche 7, en une teneur atomique comprise entre 70% et 99,9%, et (ii) plusieurs 30 oxydes de terre rare comprenant chacun un élément terre rare différent et étant chacun de formule REb2O3, la teneur atomique totale en oxydes de formule REb2O3 dans la première couche étant comprise entre 0,1% et 30% et chaque REb étant différent du REa. La teneur atomique en oxyde(s) de terre rare REb2O3 dans la 35 première couche 7 peut être comprise entre 5% et 20%. La première couche 7 peut, dans certains modes de réalisation, être sous la forme d'un 3061710 10 système constitué de 80% molaire à au plus 95% molaire du disilicate de terre rare REa2Si2O7 et de 5% molaire à au plus 20% molaire dudit au moins un oxyde de terre rare REb2O3. En particulier, la première couche 7 peut, dans certains modes de réalisation, être sous la forme d'un système 5 constitué de 87% molaire à au plus 93% molaire du disilicate de terre rare REa2Si2O7 et de 7% molaire à au plus 13% molaire dudit au moins un oxyde de terre rare REb2O3. En particulier et aux inévitables impuretés près, la première couche 7 comprend uniquement le disilicate de terre rare REa2S12O7 et ledit 10 au moins un oxyde de terre rare REb2O3. La première couche 7 peut en particulier être dépourvue d'aluminium, en particulier d'alumine. La première couche 7 peut en particulier être dépourvue de métal alcalin ou de métal alcalino-terreux. REa est un élément terre rare choisi parmi l'yttrium Y, le 15 scandium Sc et les lanthanides. En particulier, REa est choisi parmi l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. REb est un élément terre rare choisi parmi l'yttrium Y, le scandium Sc et les lanthanides et REb est différent de REa. En particulier, REb est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. 20 L'épaisseur el de la première couche 7 peut par exemple être comprise entre 50pm et 1,5mm. La couche d'accrochage 5 comprend du silicium et peut par exemple être en silicium ou en mullite (3A1203.2Si02). La couche d'accrochage 5 peut de manière connue en soi former une couche 25 protectrice passivante de silice en fonctionnement (« Thermally Grown Oxide »). On a représenté, en lien avec la figure 2, une pièce 11 selon un deuxième mode de réalisation selon l'invention. Selon cet exemple, la pièce 11 comprend un substrat 13 à la surface S duquel est présent une 30 barrière environnementale 12. Le substrat 13 peut présenter les mêmes caractéristiques que le substrat 3 décrit plus haut. La barrière environnementale 12 comprend une couche d'accrochage 15 qui peut présenter les mêmes caractéristiques que la couche d'accrochage 5 décrite plus haut et une première couche 17, présente sur la couche d'accrochage 35 15, qui peut présenter les mêmes caractéristiques que la première couche 7 décrite plus haut. 3061710 11 Dans l'exemple selon la figure 2, la barrière environnementale 12 comprend en outre une seconde couche 19 qui comprend au moins un monosilicate de terre rare RE`2Si05 où RE` désigne un élément terre rare. Comme évoqué plus haut, la présence de la seconde couche 5 permet avantageusement d'améliorer davantage encore la tenue de la barrière environnementale à la récession. En particulier, la seconde couche 19 peut être sous la forme d'un système constitué de 85% molaire à au plus 99,9% molaire du monosilicate de terre rare RE`2Si05 et de 0,1% molaire à au plus 15% 10 molaire d'au moins un oxyde de terre rare REd2O3 où REd désigne un élément terre rare différent de l'élément terre rare RE`. Ledit au moins un oxyde REd2O3 et le monosilicate RE`2Si05 sont présents dans la seconde couche 19. Ledit au moins un oxyde REd2O3 peut être présent en tant que dopant dans la seconde couche 19. 15 Comme évoqué plus haut, une telle seconde couche présente une meilleure résistance à la récession ainsi qu'un effet barrière amélioré vis-à-vis des espèces réactives et des CMAS. La seconde couche 19 peut comprendre un monosilicate RE`2Si05 présent, dans la seconde couche 19, en une teneur atomique 20 comprise entre 85% et 99,9% et un unique oxyde REd2O3 présent, dans la seconde couche 19, en une teneur atomique comprise entre 0,1% et 15%. En variante, la seconde couche 19 peut comprendre (i) un monosilicate de terre rare de formule RE`2905 présent, dans la seconde couche 19, en une teneur atomique comprise entre 85% et 99,9%, et (ii) 25 plusieurs oxydes de terre rare comprenant chacun un élément terre rare différent et étant chacun de formule REd2O3, la teneur atomique totale en oxydes de formule REd2O3 dans la seconde couche étant comprise entre 0,1% et 15% et chaque REd étant différent du RE`. Ledit au moins un oxyde de terre rare REb2O3 peut être présent 30 dans la première couche 17 en une première teneur atomique et ledit au moins un oxyde de terre rare REd2O3 peut être présent dans la seconde couche 19 en une seconde teneur atomique laquelle peut être inférieure à la première teneur atomique. Une telle caractéristique permet d'améliorer davantage encore la compatibilité entre la première et la seconde couches 35 en termes de coefficient de dilatation thermique. La teneur atomique en oxyde(s) de terre rare REd2O3 dans la seconde couche 19 peut être 3061710 12 comprise entre 5% et 15%. La seconde couche 19 peut, dans certains modes de réalisation, être sous la forme d'un système constitué de 85% molaire à au plus 95% molaire du monosilicate de terre rare RE`2Si05 et de 5% molaire à au plus 15')/0 molaire dudit au moins un oxyde de terre 5 rare REd2O3. En particulier, la seconde couche 19 peut, dans certains modes de réalisation, être sous la forme d'un système constitué de 87% molaire à au plus 93% molaire du monosilicate de terre rare RE`2Si05 et de 7% molaire à au plus 13% molaire dudit au moins un oxyde de terre rare REd2O3. 10 En particulier et aux inévitables impuretés près, la seconde couche 19 comprend uniquement le monosilicate de terre rare RE`2Si05 et ledit au moins un oxyde de terre rare REd2O3. La seconde couche 19 peut en particulier être dépourvue d'aluminium, en particulier d'alumine. La seconde couche 19 peut en particulier être dépourvue de métal alcalin ou 15 de métal alcalino-terreux. RE` est un élément terre rare choisi parmi l'yttrium Y, le scandium Sc et les lanthanides. En particulier, RE` est choisi parmi l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. REd est un élément terre rare choisi parmi l'yttrium Y, le scandium Sc et les lanthanides et REd est différent de RE`. 20 En particulier, REd est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. RE` peut être identique ou différent de REa. En particulier, RE` est l'ytterbium Yb et REa l'yttrium Y. REd peut être identique ou différent de REb. L'épaisseur e2 de la seconde couche 19 peut par exemple être 25 comprise entre 50pm et 500pm. On a représenté à la figure 2 un mode de réalisation où une seconde couche 19 comprenant un monosilicate de terre rare est présente sur la première couche 17 comprenant le disilicate de terre rare. On pourrait en variante positionner, à la place de la seconde couche 19, une 30 couche additionnelle sur la première couche 17, cette couche additionnelle comprenant un disilicate de terre rare REe2Si2O7 et au moins un oxyde de terre rare REf203 dans les mêmes fourchettes de teneurs atomiques que pour la première couche et où REf est un élément terre rare différent de l'élément terre rare REe. Dans ce cas, REe peut être identique ou différent 35 de REa. On peut par exemple avoir REe = Yb et REa = Y. En outre dans ce cas, REf peut être identique ou différent de REb. 3061710 13 Par ailleurs, dans l'exemple de la figure 2, la seconde couche 19 est au contact de la première couche 17. On pourrait en variante disposer une troisième couche, et éventuellement une quatrième couche, telles que décrites plus haut entre la première couche 17 et la seconde couche 19. 5 Dans le mode de réalisation de la figure 3, la pièce 21 comprend un substrat 23, une couche d'accrochage 25, une première couche 27 et une seconde couche 29. Le substrat 23, la couche d'accrochage 25, la première couche 27 et la seconde couche 29 peuvent être tels que décrits plus haut. La barrière environnementale 22 comprend 10 en outre une couche supérieure 24 présente sur la seconde couche 29. Cette couche supérieure 24 est, dans l'exemple illustré, une couche céramique de barrière thermique présentant une structure poreuse. La couche supérieure 24 peut-être en silicate de terre rare. On pourrait en variante former une couche supérieure qui constituerait un revêtement 15 abradable, par exemple dans le cas de pièces en CMC formant des anneaux de turbine. La couche supérieure pourrait encore constituer un revêtement de protection contre les CMAS. Le dépôt de la couche supérieure 24 permet de fonctionnaliser davantage la barrière environnementale. On pourrait en variante avoir une pièce, dépourvue de 20 la couche supérieure 24, dans laquelle la première ou la seconde couche présenterait, en outre, une fonction de barrière thermique, de protection contre les CMAS ou constituerait un revêtement abradable. La figure 4 illustre les différentes étapes mises en oeuvre pour fabriquer la pièce 21 illustrée à la figure 3. 25 Dans un premier temps, la couche d'accrochage 25 peut être formée, de manière connue en soi, sur le substrat 23 par projection thermique à partir d'une poudre ou d'un mélange de poudres ayant la composition désirée (étape 100). La première couche 27 peut être formée sur la couche 30 d'accrochage 25 par projection thermique à partir d'un mélange de poudres solides de REa2Si2O7 et d'oxyde(s) de terre rare REb2O3 dans les proportions désirées (étape 200). De manière similaire, la seconde couche 29 peut être formée sur la première couche 27 par projection thermique à partir d'un mélange de poudres solides de RE`2Si05 et d'oxyde(s) de terre 35 rare REd203 dans les proportions désirées (étape 300). Les première et seconde couches 27 et 29 pourraient en variante être formées par 3061710 14 d'autres procédés comme des procédés issus de la voie liquide par exemple par enduction par trempage (« dip-coating »), revêtement par pulvérisation (« spray-coating »), électrophorèse ou par voie sol-gel. La couche supérieure 24 de barrière thermique peut être 5 formée, de manière connue en soi, par projection thermique (étape 400). Une fois fabriquée, la pièce peut être utilisée à une température supérieure ou égale à 800°C dans une atmosphère oxydante et humide. On peut, en particulier, l'utiliser à une température comprise entre 800°C et 1500°C, voire entre 800°C et 1300°C. La pièce peut, en particulier, être 10 utilisée sous air humide. La pièce ainsi fabriquée peut être une pièce pour application aéronautique ou aérospatiale. La pièce peut être une pièce de partie chaude d'une turbine à gaz d'un moteur aéronautique ou aérospatial ou d'une turbine industrielle. La pièce peut être une pièce de turbomachine. 15 La pièce peut constituer une partie au moins d'un distributeur, une partie au moins d'une tuyère ou d'un revêtement de protection thermique, une paroi d'une chambre de combustion, un secteur d'anneau de turbine ou une aube de turbomachine. 20 Exemple Trois exemples de premières couches selon l'invention ont été fabriqués. Les trois premières couches fabriquées avaient les compositions suivantes : - disilicate d'yttrium à raison de 95% atomique et oxyde 25 d'erbium Er203 à raison de 5% atomique, cette couche est notée « DSY + 5%at Er203 », - disilicate d'yttrium à raison de 90% atomique et oxyde d'erbium Er203 à raison de 10% atomique, cette couche est notée « DSY + 10%at Er203 », et 30 - disilicate d'yttrium à raison de 85% atomique et oxyde d'erbium Er203 à raison de 15% atomique, cette couche est notée « DSY + 15%at Er203 ». Une couche de barrière environnementale de l'art antérieur constituée uniquement de disilicate d'yttrium a été fabriquée. Cette 35 couche est notée « couche DSY ». 3061710 15 La figure 5 est un résultat d'essai comparant l'effet barrière vis-à-vis des espèces oxydantes conféré par chacune de ces trois premières couches avec l'effet barrière vis-à-vis de ces mêmes espèces conféré par la couche DSY. La figure 5 montre que la conductivité des espèces 5 oxydantes dans chacune des premières couches est significativement inférieure à la conductivité de ces mêmes espèces dans la couche DSY. Cet essai a été réalisé à différentes températures comprises dans la plage 950°C-1050°C. Les mesures de conductivité ionique ont été réalisées par spectroscopie d'impédance complexe sous air ambiant entre 950°C et 10 1050°C. La figure 6 est un résultat d'essai de corrosion et montre que la première couche selon l'invention présente une résistance à la récession supérieure à celle présentée par une couche formée uniquement de disilicate d'yttrium. Les mesures de récession ont été déterminées à partir 15 d'essais de corrosion réalisés dans un four de corrosion à 1400°C sous 50kPa de H2O et 50kPa d'air avec des vitesses de gaz de 5cm/s dans la zone froide du four. L'expression « compris(e) entre ... et ... » doit se comprendre 20 comme incluant les bornes. REVENDICATIONS1. Pièce (1 ; 11 ; 21) comprenant un substrat (3 ; 13 ; 23), dont au moins une partie adjacente à une surface (S) du substrat est en un matériau contenant du silicium, et une barrière environnementale (2 ; 12 ; 22) formée sur la surface du substrat, la barrière environnementale comprenant au moins une première couche (7 ; 17 ; 27) comprenant : un disilicate de terre rare de formule REa2Si2O7 présent en une teneur atomique comprise entre 70% et 99,9%, où REa est un élément terre rare, et au moins un oxyde de terre rare de formule REb203 présent en une teneur atomique comprise entre 0,1% et 30%, où REb est un élément terre rare différent de REa. 2. Pièce (1 ; 11 ; 21) selon la revendication 1, dans laquelle REb est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er, le dysprosium Dy, le gadolinium Gd, l'europium Eu, le lutécium Lu, le samarium Sm, l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. 3. Pièce (1 ; 11 ; 21) selon la revendication 2, dans laquelle REb est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. 4. Pièce (1 ; 11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le disilicate de terre rare de formule REa2Si2O7 est présent, dans la première couche (7 ; 17 ; 27), en une teneur atomique comprise entre 80% et 95%, et dans laquelle ledit au moins un oxyde de terre rare de formule REb2O3 est présent, dans la première couche (7 ; 17 ; 27), en une teneur atomique comprise entre 5% et 20%. 5. Pièce (1 ; 11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle REa est choisi parmi l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. 6. Pièce (11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la barrière environnementale (12 ; 22) comprend en outre une seconde couche (19 ; 29) présente sur la première couche (17 ; 27), 3061710 17 la seconde couche (19 ; 29) comprenant au moins un monosilicate de terre rare de formule RE`2Si05, où RE` est un élément terre rare. 7. Pièce (11 ; 21) selon la revendication 6, dans laquelle la seconde 5 couche (19 ; 29) comprend au moins : le monosilicate de terre rare de formule RE`2Si05 en une teneur atomique comprise entre 85% et 99,9%, et au moins un oxyde de terre rare de formule REd203 présent en une teneur atomique comprise entre 0,1% et 15%, où REd est un élément 10 terre rare différent de RE`. 8. Pièce (11 ; 21) selon la revendication 7, dans laquelle REd est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er, le dysprosium Dy, le gadolinium Gd, l'europium Eu, le lutécium Lu, le samarium Sm, l'yttrium Y et 15 l'ytterbium Yb. 9. Pièce (11 ; 21) selon la revendication 8, dans laquelle REd est choisi parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. 20 10. Pièce (11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 7 à 9, dans laquelle le monosilicate de terre rare de formule RE`2Si05 est présent, dans la seconde couche (19 ; 29), en une teneur atomique comprise entre 85% et 95%, et dans laquelle ledit au moins un oxyde de terre rare de formule REd203 est présent, dans la seconde couche (19 ; 29), en une 25 teneur atomique comprise entre 5% et 15%. 11. Pièce (11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, dans laquelle RE` est choisi parmi l'yttrium Y et l'ytterbium Yb. 30 12. Pièce (11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 7 à 11, dans laquelle REa est l'yttrium Y, RE' est l'ytterbium Yb et REb et REd sont, indépendamment l'un de l'autre, choisis parmi le terbium Tb, l'erbium Er et le dysprosium Dy. 35 13. Pièce selon l'une quelconque des revendications 6 à 12, dans laquelle la barrière environnementale comprend en outre une troisième 3061710 18 couche présente entre la première couche et la seconde couche, la troisième couche comprenant : - le disilicate de terre rare de formule REa2Si2O7 en une teneur atomique égale à A.Ta, où Ta est la teneur atomique en REa2Si2O7 dans la 5 première couche, - ledit au moins un oxyde de terre rare de formule REb2O3 en une teneur atomique égale à A.Tb, où Tb est la teneur atomique en REb2O3 dans la première couche, et - le monosilicate de terre rare de formule REc2SiO5 en une teneur 10 atomique égale à (1-A).Tc, où Tc est la teneur atomique en REc2Si05 dans la seconde couche, A désignant un coefficient de pondération strictement supérieur à 0 et strictement inférieur à 1. 15 14. Procédé de fabrication d'une pièce (1 ; 11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, le procédé comprenant au moins une étape de formation de la première couche (7 ; 17 ; 27) de la barrière environnementale (2 ; 12 ; 22) sur la surface (S) du substrat (3 ; 13 ; 23). 20 15. Procédé d'utilisation d'une pièce (1 ; 11 ; 21) selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, le procédé comprenant au moins une étape d'utilisation de ladite pièce (1 ; 11 ; 21) à une température supérieure ou égale à 800°C en milieu oxydant et humide.