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

Chapitre V : Le système bicouche, solution innovante pour l’optimisation de l’adhérence
E.1. Introduction
Le revêtement épais nécessaire pour répondre au mieux au cahier des charges de l’application
a été défini comme un système bicouche, composé d’une sous-couche nanostructurée de
zircone yttriée, et d’une couche microstructurée de zircone yttriée. La couche nanostructurée
sert de couche de liaison entre le substrat Haynes ® 230 lisse et la couche microstructurée. Sa
construction et son adhérence ont été étudiées dans le chapitre précédent.
Ce chapitre est dédié à l’étude du système bicouche. Il s’intéresse d’abord à établir des
relations entre les paramètres de projection et les différentes microstructures constituant le
système, puis à étudier l’évolution de son adhérence et de ses propriétés mécaniques (dureté,
module d’Young) et thermiques (diffusivité thermique mesurée et conductivité thermique
calculée). Ensuite, le vieillissement des systèmes bicouches présentant les « meilleures
propriétés » est étudié. Il consiste à placer les dépôts dans un four à atmosphère contrôlée et
à observer les évolutions de leur microstructure et de leurs propriétés dans des conditions
proches de celles de l’usage envisagé.
E.2. Mise au point et optimisation du système
bicouche
La mise au point du système bicouche passe par la compréhension des mécanismes de
construction et de liaison entre les deux couches. Une étude paramétrique a d’abord été menée
pour étudier l’influence des paramètres de projection sur la microstructure de la couche
supérieure, son adhérence et ses propriétés mécaniques et thermiques.
E.2.1. Choix des paramètres de tir et évolution de la
microstructure
E.2.1.1. Paramètres de projection
Les mélanges de gaz plasmagènes utilisés ont été choisis pour obtenir une diversité dans le
traitement thermocinétique des particules avant leur impact sur la couche de zircone
nanostructurée et ainsi favoriser des microstructures de dépôt relativement différentes. En se
basant sur l’étude menée par V. Debout (2007) [44], deux mélanges de gaz plasmagènes, et
plusieurs distances de tir ont été retenus. Ils sont présentés dans le Tableau E.2-1.
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