Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...

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- 12 - Sommaire C.4.2.2. Collecte de particules micrométriques projetées sur la couche de zircone yttriée « nanostructurée » ..........................................................................- 127 - C.5. Caractérisation de la microstructure et de l’architecture des dépôts..................- 127 - C.5.1. Préparation des échantillons.......................................................................- 128 - C.5.2. Mesure de la densité et de la porosité des dépôts.......................................- 128 - C.5.3. Micrographies optiques et électroniques des dépôts ..................................- 129 - C.5.3.1. Préparation métallographiques des échantillons ................................- 129 - C.5.3.2. Microscopie optique et microscopie électronique à balayage............- 130 - C.5.3.3. Analyse d’image.................................................................................- 131 - C.5.4. Diffractométrie à rayons X.........................................................................- 132 - C.6. Caractérisation des surfaces et des interfaces ....................................................- 132 - C.6.1. Mesure de la rugosité .................................................................................- 132 - C.6.2. Microscopie à force atomique : AFM ........................................................- 132 - C.6.3. Spectrométrie photoélectronique X : XPS .................................................- 133 - C.6.4. Microscopie électronique en transmission .................................................- 133 - C.7. Caractérisation mécanique des revêtements.......................................................- 134 - C.7.1. Micro-dureté Vickers .................................................................................- 134 - C.7.2. Nano-indentation........................................................................................- 134 - C.8. Caractérisation des propriétés thermiques du revêtement..................................- 137 - C.9. Caractérisation de l’adhérence des revêtements.................................................- 138 - C.9.1. Test de la rayure : Le scratch-test...............................................................- 138 - C.9.2. Test par indentation Vickers : Vickers Indentation Cracking (VIC) test...- 139 - C.9.2.1. Principe de la mesure .........................................................................- 139 - C.9.2.2. Analyse des résultats ..........................................................................- 140 - C.9.3. Dépôt bicouche : Test de traction normalisée ............................................- 143 - D - Chapitre IV : Développement et optimisation de la sous-couche nanostructurée............................................................................................ - 145 - D.1. Introduction ........................................................................................................- 147 - D.2. Mise au point et optimisation d’une couche nano-structurée.............................- 147 - D.2.1. Mise au point du revêtement ......................................................................- 147 - D.2.1.1. Interaction plasma / suspension..........................................................- 148 - D.2.1.1.1. Effet hydrodynamique....................................................................- 149 - D.2.1.1.2. Effet thermique...............................................................................- 153 - D.2.1.2. Distance de projection........................................................................- 156 - D.2.1.3. Taille de l’injecteur ............................................................................- 157 - D.2.1.4. Propriétés mécaniques du revêtement ................................................- 158 - D.2.1.5. Conclusion..........................................................................................- 160 - D.2.2. Nature du substrat : Composition et topographie de surface......................- 161 - D.2.2.1. Nature du substrat : AISI 304L et Haynes ® 230 ................................- 161 - D.2.2.1.1. Température de transition...............................................................- 161 -
- 13 - Sommaire D.2.2.1.2. Influence sur les propriétés mécaniques.........................................- 163 - D.2.2.2. Rugosité de surface ............................................................................- 163 - D.2.2.3. Conclusion..........................................................................................- 165 - D.2.3. Optimisation de l’injection.........................................................................- 165 - D.2.3.1. Position de l’injecteur et pression d’injection ....................................- 165 - D.2.3.1.1. Trajectographie...............................................................................- 166 - D.2.3.1.2. Influence sur les propriétés du revêtement.....................................- 168 - D.2.3.2. Conclusion..........................................................................................- 171 - D.2.4. Optimisation de la suspension....................................................................- 172 - D.2.4.1. Choix du lot de poudre .......................................................................- 172 - D.2.4.2. Choix du taux de charge de la suspension..........................................- 173 - D.2.4.3. Conclusion..........................................................................................- 175 - D.3. Mesure de l’adhérence .......................................................................................- 176 - D.3.1. Le scratch-test ............................................................................................- 176 - D.3.2. La technique d’indentation Vickers (VIC).................................................- 176 - D.3.2.1. Mise en œuvre ....................................................................................- 176 - D.3.2.2. Compréhension des résultats..............................................................- 177 - D.3.2.3. Conclusion..........................................................................................- 181 - D.3.3. Influence des paramètres de tir sur l’adhérence et la cohésion. .................- 181 - D.3.3.1. Température de transition et lot de poudre.........................................- 182 - D.3.3.2. Taux de charge de la suspension ........................................................- 183 - D.3.3.3. Epaisseur de la couche .......................................................................- 185 - D.3.3.4. Mode de réalisation de la couche .......................................................- 186 - D.3.3.5. Rugosité de surface ............................................................................- 187 - D.3.3.6. Conclusion..........................................................................................- 188 - D.4. Compréhension des mécanismes d’adhérence ...................................................- 189 - D.4.1. Evolution de la surface lors du préchauffage .............................................- 189 - D.4.1.1. Etude AFM.........................................................................................- 189 - D.4.1.2. Etude XPS ..........................................................................................- 190 - D.4.1.3. Conclusion..........................................................................................- 192 - D.4.2. Observation de l’interface : Etude MET ....................................................- 192 - D.5. Conclusion..........................................................................................................- 197 - E - Chapitre V : Le système bicouche, solution innovante pour l’optimisation de l’adhérence. ................................................................... - 199 - E.1. Introduction ........................................................................................................- 201 - E.2. Mise au point et optimisation du système bicouche...........................................- 201 - E.2.1. Choix des paramètres de tir et évolution de la microstructure...................- 201 - E.2.1.1. Paramètres de projection ....................................................................- 201 - E.2.1.2. Evolution microstructurale du système bicouche...............................- 205 - E.2.2. Influence sur l’adhérence ...........................................................................- 207 -
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