Caracterisation par diffraction x de l'etat mecanique et microstructural des couches minces metalliques et ceramiques obtenues par pvd et plasma

Characterization by x-ray diffraction of stresses and microstructure of metallic and ceramic thin films elaborated by pvd and plasma spraying

• Auteur / Autrice : MOUNIR ZAOULI
• Direction : Jean-Lou Lebrun
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Physique
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Paris, ENSAM

Résumé

Pour l'amelioration des proprietes des surfaces lors de sollicitations thermiques ou mecaniques, les pieces sont souvent revetues par des depots metalliques ou ceramiques qui peuvent etre realises par procede physique en phase vapeur ou par projection thermique par plasma. Ces depots ont des bonnes caracteristiques mecaniques mais qui peuvent etre notablement influencees par les contraintes residuelles. Dans le cas des depots pvd de molybdene qui presentent une texture tres forte. L'analyse des contraintes est faite par la mesure des deformations reticulaires dans des directions precises qui correspondent aux poles de la texture (methode des directions ideales). Les contraintes sont tres elevees et de compression. Pour les revetements plasma en ceramique, la diffraction des rayons x a tout d'abord ete utilisee afin d'analyser les phases presentes (nature, composition, perfection cristalline. . . ). La zircone partiellement stabilisee est en majorite quadratique avec des faibles pourcentages de monoclonique et de cubique. L'alumine est principalement compose de phase cubique. Le choix des conditions experimentales pour l'etude des contraintes residuelles est explicite. Les constantes elastiques macroscopiques et radiocristallographiques ont ete determinees par flexion quatre points sur des echantillons revetus. L'utilisation d'un modele de couplage de kroner a permis de calculer ces constantes elastiques en prenant en compte la structure lamellaire des particules, les microfissures et la porosite. Celles-la sont tres faibles par rapport a celles du materiau massif. Les contraintes residuelles determinees sont faibles mais des valeurs legerement plus fortes peuvent etre revelees a la surface libre et proche de l'interface