Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...
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Chapitre IV : Développement et optimisation de la sous-couche nanostructurée<br />
D.2.2.1.2. Influence <strong>sur</strong> les propriétés mécaniques<br />
Les principales propriétés thermiques (coefficient de dilatation, conductivité et diffusivité<br />
thermiques) de l’acier AISI 304L et de l’ Haynes ® 230, ainsi que la dureté et le module<br />
d’Young des couches obtenue réalisées <strong>sur</strong> ces substrats pour des conditions de <strong>projection</strong><br />
identiques, sont regroupées dans le Tableau D.2-5.<br />
Substrat AISI 304L Haynes ® 230<br />
- 163 -<br />
Zircone yttriée<br />
(massive)<br />
Coefficient de dilatation (µm/(m.°C)) 16,9 11,8 10,3<br />
Conductivité thermique κ (W/(m.°C)) 14,25 8,9 2,2<br />
Diffusivité thermique : κ/ρCp (m 2 /s) 3,75.10 -6 2,42.10 -6 0,66.10 -6<br />
Dureté (GPa) 6,6 ± 1,2 9,2 ± 1,0 12,7 ± 1,4<br />
Module d'Young (GPa) 106 ± 12 139 ± 4 210 ± 15<br />
Tableau D.2-5 : Propriétés thermo-mécaniques des différents matériaux utilisés pour la<br />
mise en forme du couple substrat/<strong>revêtement</strong>.<br />
La dureté et le module d’Young de la couche sont plus élevés lorsque le <strong>revêtement</strong> est<br />
déposé <strong>sur</strong> un substrat Haynes ® 230. Cette différence pourrait s’expliquer <strong>par</strong> les différences<br />
de dilatation thermique et propriétés thermiques entre les deux substrats qui favoriseraient la<br />
cohésion de la couche <strong>sur</strong> substrat Haynes ® .<br />
D.2.2.2. Rugosité de <strong>sur</strong>face<br />
Pour étudier l’influence de la rugosité du substrat, un substrat brut (Ra = 0,5 µm), un substrat<br />
sablé avec un Ra contrôlé à 2 µm et un substrat avec un Ra contrôlé à 4 µm ont été utilisés. Ils<br />
ont été au préalable préchauffés à 400°C. Les micrographies de coupes des dépôts obtenus<br />
sont présentées <strong>sur</strong> la Figure D.2-15.<br />
Il est clairement observable que la rugosité de <strong>sur</strong>face qui a été utilisée, nuit à la construction<br />
homogène du <strong>revêtement</strong>. Le dépôt se construit <strong>sur</strong> les pics de rugosité de façon chaotique.<br />
Les <strong>par</strong>ticules à l’impact ne semblent pas pouvoir atteindre l’ensemble de la <strong>sur</strong>face du<br />
substrat, notamment au niveau des creux, sans doute à cause d’un phénomène d’ombrage des<br />
pics <strong>sur</strong> les vallées. Une majorité des <strong>par</strong>ticules se dépose <strong>sur</strong> les pics, ce qui entraîne une<br />
non-homogénéité de la couche <strong>sur</strong> l’ensemble du substrat. Ce phénomène s’accentue pour les<br />
rugosités les plus élevées. Il semble donc difficile de réaliser une couche cohésive <strong>par</strong><br />
<strong>projection</strong> de suspension <strong>sur</strong> un substrat présentant une rugosité importante.