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

Chapitre V : Le système bicouche, solution innovante pour l’optimisation de l’adhérence
avec différentes épaisseurs de sous-couche ont été réalisés pour déterminer l’influence
éventuelle de cette épaisseur sur l’adhérence du système bicouche. De plus, afin d’obtenir une
valeur de comparaison pour l’adhérence du bicouche, des dépôts microstructurés ont été
réalisés sur des substrats Haynes ® 230 préalablement sablés pour obtenir une rugosité de
surface Ra présentant un rapport de 4 à 5 avec la taille des particules à l’impact (Ra= 5,6 µm),
alors que la rugosité de surface pour la réalisation du bicouche est conservée à 0,5 µm. Les
mesures d’adhérence du bicouche par le test de traction (ASTM Standard C633-79 [201]) sont
présentées sur la Figure E.2-6.
Adhérence en traction (MPa)
35
30
25
20
15
10
5
0
plasma ternaire
plasma binaire
sans 20 60 100
Epaisseur de la sous couche (µm)
Figure E.2-6 : Variation de l’adhérence du système bicouche avec l’épaisseur de la souscouche
nanostructurée pour les deux mélanges de gaz plasmagènes étudiés à une
distance de projection de 100 mm et une température de préchauffage de 200°C.
Les essais ont été effectués à une distance de projection de 100 mm et avec un préchauffage
de la sous-couche, ou du substrat seul dans le cas du revêtment sans sous-couche, à 200°C.
Une différence notable apparaît entre l’adhérence de la couche de zircone microstructurée
projetée directement sur un substrat sablé, et les bicouches. Aussi, l’adhérence des couches
réalisées avec le mélange ternaire (Ar-H2-He) est toujours inférieure à celle des couches
réalisées avec le mélange binaire (Ar-H2). Cette différence peut s’expliquer par la différence
des paramètres des particules à l’impact. En effet, avec le mélange de gaz plasmagène ternaire
les particules ont une vitesse et une température plus faibles, et donc une énergie cinétique
plus faible et une viscosité légèrement plus élevée ce qui peut limiter leur étalement à l’impact
et diminuer la qualité de contact lamelle/aspérités de la surface. De plus, la variation
d’épaisseur de la sous-couche entraine une modification de l’adhérence (adhérence plus faible
pour une épaisseur de 20 µm), ce qui laisse penser à une fragilisation de cette dernière lors de
la procédure de dépôt de la couche microstructurée par impact de particules infondues à la
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