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

Chapitre V : Le système bicouche, solution innovante pour l’optimisation de l’adhérence
L’épaisseur érodée est nettement supérieure dans le cas de l’utilisation d’un mélange Ar/H2
(15 µm à comparer à 5 µm pour le mélange Ar/H2/He), ce qui peut s’expliquer par la vitesse
plus élevée des particules à l’impact (300 m/s en moyenne contre 175 m/s pour le mélange
Ar/H2/He) qui favorise l’effet de sablage (cf. Figure E.2-1).
La distance de projection ne semble pas avoir d’influence sur l’adhérence du système (cf.
Figure E.2-8). L’épaisseur érodée (cf. Tableau E.2-3) est constante pour les deux mélanges
de gaz plasmagène (environ 15 µm pour le mélange binaire et 5 µm pour le mélange ternaire),
ce qui est en accord avec les mesures de vitesse et de température des particules à l’impact qui
montraient une forte variation avec les mélanges de gaz mais une faible variation avec la
distance de tir pour chacun des mélanges.
Adhérence en traction (MPa)
30
25
20
15
10
5
0
80 100 120
Distance de projection (mm)
- 210 -
plasma ternaire
plasma binaire
Figure E.2-8 : Influence de la distance de projection de la couche supérieure sur
l’adhérence du bicouche pour les deux mélanges de gaz plasmagènes étudiés. Epaisseur
de la sous-couche : 60 µm.
Dans les conditions de l’étude, l’adhérence maximale pour le système bicouche est de l’ordre
de 23 MPa ; elle correspond à une épaisseur de sous couche de 60 µm et à un préchauffage à
200°C. Cette valeur est inférieure aux valeurs obtenues sur un substrat sablé (27,5 MPa) ainsi
qu’aux valeurs obtenues par Lima et al. (2006) [208] (mélange plasma binaire Ar/H2 : 40/12
ou 42/18 Nl/min, intensité de courant d’arc de 630 A, distance de projection de 120 mm,
adhérence obtenue : 30 MPa en moyenne). Une observation plus détaillée de l’interface fait
apparaitre des fissures longitudinales pouvant être à l’origine de la diminution de l’adhérence
(cf. Figure E.2-9). En effet, les particules impactant à une température supérieure à la
température de fusion sur une surface maintenue à 200 ou 400°C sont soumises à des
contraintes de trempe importantes qui peuvent engendrer des fissurations interlamellaires.