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

Chapitre IV : Développement et optimisation de la sous-couche nanostructurée
Les zones du substrat et du revêtement sont clairement identifiables mais il est impossible
d’établir un lien direct entre les organisations cristallographiques des deux milieux.
Cependant une zone poly-cristalline, très certainement métallique ou d’inter-diffusion, de
couleur blanche apparaît comme la limite entre les deux zones. Une image haute résolution de
la limite entre la zircone et la partie supérieure de la zone blanche a été réalisée pour pouvoir
observer les plans cristallins des deux milieux (cf. Figure D.4-6).
Figure D.4-6 : Cliché MET haute résolution de l’interface céramique-métal.
La zone observée est principalement constituée à l’interface d’un grain de zircone (d’une
quarantaine de nanomètres de large) et de plusieurs grains provenant du substrat (de
dimension variant entre 5 et 10 nanomètres).
La très haute résolution de l’image nous permet de voir l’orientation des plans cristallins des
différents matériaux. Cependant, le long de l’interface aucune continuité cristallographique
n’est observée entre les grains. En effet, l’orientation des plans cristallins de la zircone (mise
en évidence par les flèches blanches) n’est pas la même que pour les différents grains (flèches
vertes) formant l’interface. Il parait donc évident que l’adhérence de la couche n’est pas
obtenue par continuité cristallographique.
L’adhérence de la couche n’étant pas de nature mécanique ni cristallographique il est possible
qu’une zone d’inter-diffusion se soit créée à l’interface par fusion partielle de la surface du
substrat lors de l’impact des gouttes de zircone liquide à très haute température. Une étude en
microscopie électronique en transmission à balayage (ou STEM en anglais) a permis
d’obtenir, par balayage du faisceau transmis sur la zone interfaciale de l’échantillon, une
cartographie chimique par analyse EDS. Cette technique a donc permis de remonter à la
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