Etude des contraintes résiduelles dans la céramique d’émaillage

• Auteur / Autrice : Amelie Mainjot
• Direction : Véronique Migonney
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Mécanique
• Date : Inscription en doctorat le 29/06/2011; Soutenance le 18/10/2011
• Etablissement(s) : Paris 13 en cotutelle avec Université de LIEGE-Belgique
• Ecole(s) doctorale(s) : Galilée

Résumé

L’émaillage des prothèses dentaires génère des contraintes résiduelles dans la céramique d’émaillage et l’infrastructure durant le procédé de refroidissement. La connaissance de leur distribution en fonction de la profondeur peut aider à comprendre les échecs, notamment l’écaillage de la céramique cosmétique, une complication fréquente avec les prothèses à infrastructure zircone. Le premier objectif de ce travail a été d’adapter une méthode industrielle, la méthode du trou incrémental,à l’usage dentaire,et de démontrer sa validité pour mesurer les contraintes résiduelles dans des disques en métal (VM) ou en zircone (VZr) émaillés. La méthode développée, présentée dans les premiers chapitres, permet de mesurer des contraintes de très faible module notamment grâce au développement d’une chaîne électrique de mesure très sensible. Le second objectif était d’étudier l’influence de la vitesse de refroidissement, de l’épaisseur de la céramique d’émaillage et de l’infrastructure, et de comparer les mesures dans les échantillons VM et VZr. Les résultats décrits dans les chapitres suivants révèlent que les échantillons VM ont toujours montré un profil qui commence par des contraintes en compression à la surface, ces contraintes diminuant progressivement avec la profondeur, puis ré-augmentant à nouveau. Les échantillons VZr ont montré des profils de contraintes variables, certains décrivant une courbe plus défavorable, dans laquelle lescontraintes en compression à la surface deviennent des contraintes en tension en profondeur. Une théorie en deux étapes est décrite pour expliquer le développement des contraintes dans les échantillons métal, et une théorie en trois étapes, comprenant l’hypothèse de la transformation de phase, est proposée pour les échantillons zircone.Le ratio adéquat entre l’épaisseur d’émaillage et de zircone est difficile à définir, et les procédures de refroidissement lent ne semblent pas bénéfiques pour les échantillons VZr.