Brevet FR3114812A1 — publié le 20220408

Pièce en matériau composite ayant une compatibilité thermomécanique améliorée avec un élément métallique La présente invention concerne une pièce (1) en matériau composite à matrice céramique à renfort particulaire (12 ; 24 ; 30) dont la matrice a un coefficient de dilatation thermique augmenté dans une région (22) destinée à définir une surface d’assemblage (S) avec un élément métallique (3). Figure pour l’abrégé : Fig. 1. Pièce en matériau composite ayant une compatibilité thermomécanique améliorée avec un élément métallique La présente invention concerne une pièce en matériau composite à matrice céramique ayant un renfort particulaire, formé par exemple par des fibres courtes, et ayant une meilleure compatibilité thermomécanique avec un élément métallique auquel elle est assemblée. Les matériaux composites à matrice céramique présentent de bonnes propriétés mécaniques les rendant aptes à constituer des éléments de structures et conservent avantageusement ces propriétés à températures élevées. Ces matériaux peuvent être assemblés à des éléments métalliques, comme par exemple dans le cas de secteurs d’anneau de turbine en composite à matrice céramique assemblés à des parties d’accrochage métalliques d’une structure de support d’anneau. En fonctionnement à chaud, l’élément métallique se dilate davantage que le matériau composite à matrice céramique ce qui peut conduire à une mise sous contrainte mécanique de ce dernier et à sa fragilisation. Il est donc souhaitable de disposer d’une solution relativement simple pour améliorer la compatibilité thermomécanique entre une pièce en matériau composite à matrice céramique et l’élément métallique auquel elle est assemblée. L’invention propose une pièce en matériau composite comprenant au moins un renfort particulaire dispersé dans une matrice céramique, la pièce comprenant au moins une première portion thermostructurale et une deuxième portion d’adaptation thermomécanique à un élément métallique distincte de la première portion, la matrice présentant une composition évolutive entre la première portion et la deuxième portion, la deuxième portion comprenant au moins une première région, destinée à définir une surface d’assemblage à l’élément métallique, dans laquelle la matrice est formée par un premier matériau céramique ayant un premier coefficient de dilatation thermique qui est supérieur à un coefficient de dilatation thermique d’un matériau céramique thermostructural formant la matrice dans la première portion. Sauf mention contraire, les coefficients de dilatation thermique sont pris à 800°C et exprimés en K -1 . L’invention propose une pièce ayant une matrice céramique à composition évolutive qui présente un coefficient de dilatation thermique augmenté sur la surface d’assemblage à l’élément métallique, c’est-à-dire un coefficient de dilatation thermique plus proche de celui de l’élément métallique sur cette surface. La pièce selon l’invention présente ainsi une compatibilité thermomécanique améliorée avec l’élément métallique auquel elle est assemblée grâce à la présence de la deuxième portion, tout en conservant ses propriétés thermostructurales du fait de la présence de la première portion. L’invention permet ainsi de réduire les contraintes résultant de la dilatation différentielle de la pièce et de l’élément métallique, et par conséquent d’éviter de fragiliser cette dernière en fonctionnement. Il est proposé une solution relativement simple pour intégrer avec une bonne compatibilité thermomécanique une pièce en matériau composite à matrice céramique à un élément métallique, ne nécessitant en particulier pas la mise en œuvre d’un système d’intégration tiers d’interface qui complexifierait et alourdirait l’assemblage. Dans un exemple de réalisation, la deuxième portion comprend en outre une deuxième région, située entre la première portion et la première région, dans laquelle la matrice est formée par un deuxième matériau céramique ayant un deuxième coefficient de dilatation thermique qui est supérieur au coefficient de dilatation thermique du matériau thermostructural et inférieur au premier coefficient de dilatation thermique. La présence de la deuxième région dans laquelle la matrice a un coefficient de dilatation thermique intermédiaire entre celui de la matrice dans la première région et dans la première portion contribue à améliorer la compatibilité thermomécanique des différentes portions de la pièce entre elles. En particulier, le premier matériau et le deuxième matériau peuvent chacun comprendre un constituant d’adaptation thermomécanique céramique dont le coefficient de dilatation thermique est supérieur au coefficient de dilatation thermique du matériau thermostructural, et une teneur volumique en constituant d’adaptation dans le premier matériau peut être supérieure à une teneur volumique en constituant d’adaptation dans le deuxième matériau. Dans ce cas, la variation du coefficient de dilatation thermique de la matrice est contrôlée dans la deuxième portion, de manière relativement simple, en faisant varier la teneur volumique en constituant d’adaptation. Dans un exemple de réalisation, le premier coefficient de dilatation thermique, et éventuellement le deuxième coefficient de dilatation thermique, présente un écart avec le coefficient de dilatation thermique du matériau thermostructural supérieur ou égal à 3*10 -6 K -1 . Dans un exemple de réalisation, le renfort particulaire comprend des fibres courtes ayant une longueur moyenne comprise entre 50 µm et 5000 µm. Sauf mention contraire, une dimension « moyenne » désigne la dimension donnée par la distribution granulométrique statistique à la moitié de la population, dite d 50 . En variante ou en combinaison avec les fibres courtes, le renfort particulaire peut comporter des grains, ayant par exemple une forme sphérique ou ellipsoïdale. Dans un exemple de réalisation, la pièce est une pièce de turbomachine, par exemple une pièce de turbomachine aéronautique. La pièce peut être une pièce de turbine à gaz d’un moteur aéronautique ou d’une turbine industrielle. En particulier, la pièce peut constituer une partie au moins d’un distributeur, une paroi d’une chambre de combustion, un secteur d’anneau de turbine ou une aube de turbomachine. L’invention concerne également un ensemble comprenant au moins une pièce telle que décrite plus haut et l’élément métallique assemblé à la pièce sur la surface d’assemblage. L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce telle que décrite plus haut, comprenant au moins : - la formation d’une ébauche de la pièce à obtenir comprenant au moins une première portion comprenant une première fraction du renfort particulaire dispersée dans le matériau céramique thermostructural sous forme pulvérulente, et une deuxième portion comprenant au moins une première région comprenant une deuxième fraction du renfort particulaire dispersée dans le premier matériau sous forme pulvérulente, et - le frittage de l’ébauche. Les première et deuxième portions de l’ébauche sont destinées à former après frittage les première et deuxième portions de la pièce. La première région de l’ébauche est destinée à former après frittage la première région de la pièce. Dans un exemple de réalisation, la deuxième portion de l’ébauche comprend en outre une deuxième région, située entre la première portion et la première région, comprenant une troisième fraction du renfort particulaire dispersée dans le deuxième matériau sous forme pulvérulente. De manière similaire, la deuxième région de l’ébauche est destinée à former après frittage la deuxième région de la pièce. En particulier, le frittage peut être réalisé par pressage à chaud, le frittage étant par exemple un frittage flash (également connu sous l’acronyme « SPS », de l’anglais « Spark Plasma Sintering »). La représente, de manière schématique et partielle, un exemple d’ensemble selon l’invention. La est un ordinogramme relatif à un exemple de procédé selon l’invention. Dans la suite pour des raisons de concision, l’expression « coefficient de dilatation thermique » sera désignée par « CET ». De même, l’expression « matériau composite à matrice céramique » sera désignée par « matériau CMC ». On a représenté, à la , de manière schématique un exemple d’ensemble E selon l’invention qui comprend une pièce 1 en matériau CMC assemblée à un élément métallique 3 sur une surface d’assemblage S. La pièce 1 comprend une première portion 10 thermostructurale dont la présence confère à la pièce 1 la tenue souhaitée dans les conditions d’utilisation, notamment à haute température, typiquement supérieure ou égale à 800°C. La première portion 10 comprend une première fraction 12 du renfort particulaire qui est dispersée dans une matrice formée par un matériau céramique thermostructural 14. Le matériau céramique thermostructural 14 peut comprendre un matériau de matrice habituellement utilisé dans les pièces CMC, comme un carbure tel que le carbure de silicium (SiC). Dans la première portion 10, la teneur volumique en renfort particulaire 12 peut être comprise entre 10% et 50%, par exemple entre 15% et 35%, et la teneur volumique en matériau thermostructural 14 comprise entre 50% et 90%, par exemple entre 65% et 85%. La première portion 10 peut être une portion de cœur de la pièce 1, c’est-à-dire une portion interne de celle-ci ne définissant pas une surface extérieure de la pièce. La matrice céramique a une composition variable dans la pièce 1 de sorte à présenter un CET augmenté au niveau de la surface d’assemblage S avec l’élément métallique 3, améliorant ainsi la compatibilité thermomécanique avec celui-ci. Ainsi, la pièce 1 comprend une deuxième portion 20, distincte de la première portion 10, qui comprend au moins une première région 22 définissant la surface d’assemblage S à l’élément métallique 3. La première portion 10 peut être recouverte par la première région 22. La première région 22 comprend une deuxième fraction 24 du renfort particulaire dispersée dans un premier matériau 26 de matrice céramique qui présente un premier CET supérieur au CET du matériau thermostructural 14. La première région 22 peut être située du côté extérieur de la pièce 1. La première région 22 est située en regard de l’élément métallique 3. L’élément métallique 3 peut être destiné à être en contact avec la matrice de la pièce 1 sur la surface d’assemblage S, ou simplement assemblé à celle-ci sans être contact avec cette matrice par exemple lorsqu’une barrière de diffusion recouvre la surface d’assemblage S de sorte à limiter les interactions chimiques entre l’élément métallique 3 et la pièce 1 en fonctionnement. La différence entre le premier CET et le CET du matériau thermostructural 14 peut être supérieure ou égale à 3*10 -6 K -1 , par exemple comprise entre 3*10 -6 K -1 et 4*10 -6 K -1 . La différence entre le CET de l’élément métallique 3 et le premier CET peut être inférieure ou égale à 7*10 -6 K -1 , par exemple comprise entre 4*10 -6 K -1 et 7*10 -6 K -1 , le CET de l’élément métallique 3 étant supérieur au premier CET. Dans la première région 22, la teneur volumique en renfort particulaire 24 peut être comprise entre 10% et 50%, par exemple entre 15% et 35%, et la teneur volumique en premier matériau 26 comprise entre 50% et 90%, par exemple entre 65% et 85%. Dans l’exemple illustré, la deuxième portion 20 comprend en outre, une deuxième région 28, située entre la première portion 10 et la première région 22. La deuxième région 28 comprend une troisième fraction 30 du renfort particulaire dispersée dans un deuxième matériau 32 de matrice céramique qui présente un deuxième CET supérieur au CET du matériau thermostructural 14 et inférieur au premier CET. La deuxième région 28 peut être recouverte par la première région 22 et peut recouvrir la première portion 10. La deuxième région 28 peut être au contact de la première région 22. La deuxième région 28 peut être au contact de la première portion 10. La différence entre le deuxième CET et le CET du matériau thermostructural 14 peut être supérieure ou égale à 1*10 -6 K -1 , par exemple comprise entre 1*10 -6 K -1 et 2*10 -6 K -1 . La différence entre le premier CET et le deuxième CET peut être supérieure ou égale à 0,25*10 -6 K -1 , par exemple supérieure ou égale à 0,5*10 -6 K -1 . Cette différence peut être inférieure ou égale à 2*10 -6 K -1 , par exemple inférieure ou égale à 1*10 -6 K -1 , par exemple inférieure ou égale à 0,5*10 -6 K -1 . Cette différence peut être comprise entre 0,25*10 -6 K -1 et 2*10 -6 K -1 , par exemple entre 0,5*10 -6 K -1 et 2*10 -6 K -1 , par exemple entre 0,5*10 -6 K -1 et 1*10 -6 K -1 . Cette différence peut encore être comprise entre 0,25*10 -6 K -1 et 1*10 -6 K -1 , par exemple entre 0,25*10 -6 K -1 et 0,5*10 -6 K -1 . Dans la deuxième région 28, la teneur volumique en renfort particulaire 30 peut être comprise entre 10% et 50%, par exemple entre 15% et 35%, et la teneur volumique en deuxième matériau 32 comprise entre 50% et 90%, par exemple entre 65% et 85%. Le renfort particulaire 12, 24 et 30 peut être sous la forme de fibres courtes. La longueur moyenne des fibres courtes est comprise entre 50 µm et 5000 µm, par exemple entre 50 µm et 1000 µm, par exemple entre 100 µm et 500 µm. Le matériau formant le renfort particulaire 12, 24 et 30 peut ou non être identique dans la première 10 et la deuxième portion 20. Le renfort particulaire 12, 24 et 30 peut être en matériau céramique, par exemple en carbure, par exemple en carbure de silicium. Le renfort particulaire 12, 24 et 30 est, de préférence, identique dans la première 10 et la deuxième portion 20. La teneur volumique en renfort particulaire 12, 24 et 30 peut être identique ou non dans la première 10 et la deuxième portion 20. Le renfort particulaire 12, 24 et 30 peut être revêtu d’une interphase présente entre le renfort et la matrice. L’interphase peut comporter au moins une couche de carbone pyrolytique (PyC), de nitrure de bore (BN), de nitrure de bore dopé au silicium (BN(Si), avec du silicium en une proportion massique comprise entre 5% et 40%, le complément étant du nitrure de bore), de nitrure de silicium (Si 3 N 4 ) ou de carbone dopé au bore (BC, avec du bore en une proportion atomique comprise entre 5% et 20%, le complément étant du carbone). L’interphase a ici une fonction de défragilisation du matériau composite qui favorise la déviation de fissures éventuelles parvenant à l’interphase après s’être propagées dans la matrice, empêchant ou retardant la rupture du renfort par de telles fissures. L’épaisseur de l’interphase peut par exemple être comprise entre 10 nm et 1000 nm, et par exemple entre 10 nm et 100 nm. L’interphase peut être formée par des techniques connues en soi. Afin de faire varier le CET dans la matrice, on peut faire varier la teneur d’un constituant d’adaptation commun dans les premier 26 et deuxième 32 matériaux. Ainsi, les premier 26 et deuxième 32 matériaux peuvent chacun comprendre un constituant d’adaptation ayant un CET supérieur au CET du matériau thermostructural 14, permettant d’accroître le CET de la matrice dans la deuxième portion 20. Une première teneur volumique en constituant d’adaptation dans le premier matériau 26 peut être supérieure à une deuxième teneur volumique en constituant d’adaptation dans le deuxième matériau 32 afin de conférer un CET accru au premier matériau 26. La différence entre la première teneur volumique et la deuxième teneur volumique peut être supérieure ou égale à 5%. Le matériau thermostructural 14 peut être dépourvu de constituant d’adaptation, ou en variante comporter le constituant d’adaptation en une teneur volumique limitée, par exemple inférieure ou égale à 50%, par exemple comprise entre 5% et 50%. Le constituant d’adaptation peut par exemple être un disiliciure métallique, par exemple un disiliciure d’un métal de transition, par exemple choisi parmi le disiliciure de titane (TiSi 2 , ayant un CET d’environ 8,5*10 -6 K -1 à 800°C) ou le disiliciure de molybdène (MoSi 2 , ayant un CET d’environ 8*10 -6 K -1 à 800°C). On notera que, selon un exemple, on peut mélanger plusieurs disiliciures métalliques dans des teneurs différentes pour former les premier 26 et deuxième 32 matériaux. En variante ou en combinaison, le deuxième matériau 32, et éventuellement le premier matériau 26, peut comprendre un mélange d’au moins un disiliciure métallique avec une céramique carbure, comme du carbure de silicium. Selon un exemple, le premier matériau 26 peut être constitué essentiellement par le constituant d’adaptation. Le choix du constituant d’adaptation est fonction de l’application et de la nature de l’élément métallique 3. Le choix du disiliciure de titane ou du disiliciure de molybdène comme constituant d’adaptation est avantageux dans le cas notamment où l’élément métallique 3 est un superalliage à base nickel, par exemple de l’Inconel® 738, le matériau thermostructural 14 du carbure de silicium et le renfort particulaire 12, 24 et 30 en carbure de silicium. On vient de décrire un exemple où la deuxième portion 20 présente deux régions 22 et 28 dans lesquelles le matériau de matrice 26 et 32 a un CET accru par rapport au matériau thermostructural 14. Néanmoins, on ne sort pas du cadre de l’invention si la deuxième portion comprend une seule région ayant un matériau de matrice à CET accru, cette région formant la surface d’assemblage à l’élément métallique, c’est-à-dire seulement la première région 22. On ne sort pas non plus du cadre de l’invention si la deuxième portion comprend au moins trois régions ayant un matériau de matrice à CET accru, ce qui permet de lisser davantage le gradient de composition de la matrice sur un plus grand nombre de régions afin d’avoir une compatibilité thermomécanique optimisée au sein de la pièce. Dans ce dernier cas par rapport à l’exemple illustré à la , la deuxième portion comprend en plus au moins une troisième région, située entre la première portion 10 et la deuxième région 28, dans laquelle la matrice est formée par un troisième matériau céramique ayant un troisième CET qui est supérieur au CET du matériau thermostructural 14 et inférieur au deuxième CET. La troisième région peut comprendre une quatrième fraction du renfort particulaire dispersée dans le troisième matériau. La troisième région peut recouvrir la première portion 10 et être recouverte par les deuxième 28 et première 22 régions. La troisième région peut être au contact de la deuxième région 28. La troisième région peut être au contact de la première portion 10. Les teneurs volumiques en renfort particulaire et en matériau de matrice ainsi que les écarts de CET qui ont été décrits plus haut demeurent applicables au cas où une troisième région est présente. Toujours de manière similaire à ce qui a été décrit plus haut, le troisième matériau céramique peut comprendre le constituant d’adaptation tel que décrit plus haut en une teneur volumique inférieure à la teneur volumique dans le deuxième matériau 32. Ainsi, la teneur volumique en constituant d’adaptation dans les régions de la deuxième portion peut augmenter de manière strictement monotone lorsque l’on se déplace en direction de la première région 22. Cette augmentation de la teneur volumique en constituant d’adaptation dans les régions de la deuxième portion peut être linéaire ou non-linéaire. Cette augmentation peut être régulière, c’est-à-dire que les écarts entre les teneurs volumiques en constituant d’adaptation entre deux régions adjacentes peuvent être constants, ou non-régulière. On peut bien entendu avoir plus de trois régions de CET différent dans la deuxième portion en appliquant les caractéristiques qui viennent d’être décrites. D’une manière générale, chaque région de la deuxième portion peut avoir une épaisseur inférieure ou égale à 50 µm. Il peut être avantageux d’augmenter le nombre de régions dans la deuxième portion, en utilisant des régions d’épaisseur relativement faible avec une différence réduite de CET entre deux régions adjacentes afin d’optimiser davantage encore les propriétés thermomécaniques. La pièce 1 peut être une pièce de turbomachine, par exemple de turbomachine aéronautique. La pièce peut être une pièce statique ou rotative de turbomachine. La pièce 1 peut être utilisée à une température supérieure ou égale à 800°C en milieu oxydant. A titre d’exemple, la pièce 1 peut être un secteur d’anneau de turbine et l’élément métallique 3 une bride d’une structure de support d’anneau, qui est assemblée à cette pièce 1 pour assurer le montage de celle-ci. L’assemblage de l’élément métallique 3 à la pièce 1 en CMC peut se faire par toute technique connue de l’homme du métier qui ne nécessite pas d’être détaillée ici. Selon un exemple, on peut assembler l’élément métallique 3 à la pièce 1 en CMC par frittage, par exemple par frittage flash, à une température compatible de l’élément métallique 3 afin de créer de la diffusion d’espèces à l’interface S. On vient de décrire des structures possibles pour l’ensemble E et la pièce 1 selon l’invention. La suite s’attache à décrire des détails pouvant être mis en œuvre pour la fabrication de la pièce 1. On peut tout d’abord former une ébauche de la pièce 1 à obtenir (étape E1) laquelle présente au moins localement le même agencement que la pièce 1 et comprend plusieurs strates qui comprennent chacune un mélange d’une fraction du renfort particulaire et du matériau de matrice sous forme pulvérulente. La composition du matériau de matrice sous forme pulvérulente dans l’ébauche varie comme décrit plus haut en faisant varier les proportions volumiques des constituants. Ainsi, l’ébauche comprend au moins une première portion, destinée à former la première portion 10 de la pièce 1, comprenant la première fraction du renfort 12 dispersée dans le matériau céramique thermostructural sous forme pulvérulente, et une deuxième portion comprenant au moins une première région comprenant la deuxième fraction du renfort 24 dispersée dans le premier matériau sous forme pulvérulente. L’ébauche peut être formée directement dans un moule de pressage à chaud par introduction successive des mélanges formant les différentes strates dans ce moule. Le moule de pressage à chaud peut être un moule adapté au frittage comme un moule de frittage flash. Les mélanges peuvent résulter d’un procédé de moulage par injection de métal (« Metal Injection Molding ») et être introduits dans le moule après déliantage des structures obtenues par ce procédé. Le procédé peut, selon un exemple, se poursuivre par un pressage à chaud (étape E2) pour lequel les conditions de pression et de température à mettre en œuvre sont déterminées sans difficulté par l’homme du métier en fonction des matériaux utilisés. A titre d’exemple, la température imposée lors du pressage à chaud peut être supérieure ou égale à 1200°C, par exemple comprise entre 1200°C et 1600°C, et la pression supérieure ou égale à 50 MPa, par exemple comprise entre 50 MPa et 200 MPa, par exemple comprise entre 50 MPa et 150 MPa. L’ébauche est comprimée durant le pressage à chaud. Le volume de l’ébauche peut être réduit d’au moins 5% durant le pressage à chaud, par exemple de 5% à 35%. Le pressage à chaud peut être réalisé directement à la forme souhaitée ou, selon une variante, la pièce peut être obtenue après usinage du bloc de matière obtenu après pressage à chaud. Le pressage à chaud peut résulter en un frittage des constituants, notamment lorsque les matériaux utilisés ont des températures de frittage proches. Il peut y avoir diffusion d’éléments entre les différentes strates lors du pressage à chaud, ce qui permet d’améliorer la cohésion des différentes portions de la pièce obtenue. Par exemple, lorsque l’on utilise du disiliciure de titane et/ou du disiliciure de molybdène dans la portion de l’ébauche destinée à former la deuxième portion de la pièce, la température de frittage peut être d’environ 1400°C et il peut y avoir formation d’eutectiques et autres phases solides de substitution de l’élément molybdène par le titane. On notera que l’on peut également mettre en œuvre des strates à l’état pré-densifié dans le moule de pressage à chaud. Cela permet d’utiliser des matériaux ayant des températures de frittage différentes. La température de pressage finale peut alors correspondre à celle du matériau ayant la plus faible température de fusion. La durée du traitement peut être déterminée de sorte à permettre de la diffusion entre les différentes couches. On peut encore utiliser un frittage libre sans application de pression. L’expression « comprise entre … et … » doit se comprendre comme incluant les bornes. Pièce (1) en matériau composite comprenant au moins un renfort particulaire (12 ; 24 ; 30) dispersé dans une matrice céramique (14 ; 26 ; 32), la pièce comprenant au moins une première portion (10) thermostructurale et une deuxième portion (20) d’adaptation thermomécanique à un élément métallique (3) distincte de la première portion, la matrice présentant une composition évolutive entre la première portion et la deuxième portion, la deuxième portion comprenant au moins une première région (22), destinée à définir une surface d’assemblage (S) à l’élément métallique, dans laquelle la matrice est formée par un premier matériau (26) céramique ayant un premier coefficient de dilatation thermique qui est supérieur à un coefficient de dilatation thermique d’un matériau céramique (14) thermostructural formant la matrice dans la première portion. Pièce (1) selon la revendication 1, dans laquelle la deuxième portion (20) comprend en outre une deuxième région (28), située entre la première portion (10) et la première région (22), dans laquelle la matrice est formée par un deuxième matériau (32) céramique ayant un deuxième coefficient de dilatation thermique qui est supérieur au coefficient de dilatation thermique du matériau thermostructural (14) et inférieur au premier coefficient de dilatation thermique. Pièce (1) selon la revendication 2, dans laquelle le premier matériau (26) et le deuxième matériau (32) comprennent chacun un constituant d’adaptation thermomécanique céramique dont le coefficient de dilatation thermique est supérieur au coefficient de dilatation thermique du matériau thermostructural (14), et dans laquelle une teneur volumique en constituant d’adaptation dans le premier matériau est supérieure à une teneur volumique en constituant d’adaptation dans le deuxième matériau. Pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans laquelle le premier coefficient de dilatation thermique, et éventuellement le deuxième coefficient de dilatation thermique, présente un écart avec le coefficient de dilatation thermique du matériau thermostructural (14) supérieur ou égal à 3*10 -6 K -1 . Pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans laquelle le renfort particulaire (12 ; 24 ; 30) comprend des fibres courtes ayant une longueur moyenne comprise entre 50 µm et 5000 µm. Pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans laquelle la pièce est une pièce de turbomachine. Ensemble (E) comprenant au moins une pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6 et l’élément métallique (3) assemblé à la pièce sur la surface d’assemblage (S). Procédé de fabrication d’une pièce (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, comprenant au moins : - la formation d’une ébauche (E1) de la pièce à obtenir comprenant au moins une première portion comprenant une première fraction (12) du renfort particulaire dispersée dans le matériau céramique thermostructural sous forme pulvérulente, et une deuxième portion (24) comprenant au moins une première région comprenant une deuxième fraction du renfort particulaire dispersée dans le premier matériau sous forme pulvérulente, et - le frittage de l’ébauche (E2). Procédé selon la revendication 8, dans lequel la deuxième portion de l’ébauche comprend en outre une deuxième région, située entre la première portion et la première région, comprenant une troisième fraction (30) du renfort particulaire dispersée dans le deuxième matériau sous forme pulvérulente. Procédé selon la revendication 8 ou 9, dans lequel le frittage est réalisé par pressage à chaud.