Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...
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Chapitre V : Le système bicouche, solution innovante pour l’optimisation de l’adhérence<br />
Conductivité thermique (W/m/K)<br />
1,4<br />
1,2<br />
1<br />
0,8<br />
0,6<br />
0,4<br />
0,2<br />
0<br />
couche nanostructurée seule<br />
système bicouche<br />
couche microstructurée seule<br />
50 100 150 200 250<br />
Température (°C)<br />
Figure E.2-13 : Variation de la conductivité thermique des couches avec la température.<br />
La couche nanostructurée possède une valeur de conductivité proche de celle donnée dans la<br />
littérature [164] pour une <strong>projection</strong> de suspension de zircone yttriée. Par contre, la valeur<br />
obtenue pour la couche microstructurée est supérieure à celles données dans la littérature (de<br />
l’ordre de 0,8 à 1 W.m -1 .K -1 ) pour ce type de couche [14]. En effet, les conditions de<br />
<strong>projection</strong> de cette couche n’ont pas été établi dans le but d’optimiser la conductivité<br />
thermique mais d’optimiser l’adhérence du système bicouche. Néanmoins, la valeur globale<br />
du système est de l’ordre de 1 W.m -1 .K -1 . Le système se comporte comme une association en<br />
série de deux résistances thermiques donc celle la plus proche du substrat a la plus forte<br />
valeur. Il est donc envisageable en optimisant l’architecture de la couche microstructurée<br />
d’obtenir des valeurs de conductivité inférieures à celles des barrières thermiques<br />
conventionnelles.<br />
E.2.5. Conclusions<br />
L’adhérence du système bicouche dépend, entre autres, de l’interface entre les deux couches<br />
et de l’interface entre la couche nanostructurée et le substrat. Une adhérence <strong>par</strong> liaison<br />
cristallographique était attendue entre les deux couches de zircone. Cependant, des contraintes<br />
et notamment celles de trempe engendrent des fis<strong>sur</strong>ations longitudinales le long de<br />
l’interface. Une augmentation de la température de préchauffage et de déposition à 400°C a<br />
permis de limiter les problèmes de fis<strong>sur</strong>ation en diminuant les contraintes de trempe.<br />
Cependant, il est également nécessaire d’optimiser la cinématique torche/substrat et la<br />
variation de température de dépôt pendant la procédure d’élaboration du bicouche.<br />
L’utilisation d’un bras robotisé pour réaliser successivement la sous-couche nanostructurée<br />
puis la couche microstructurée en une seule étape permet d’améliorer l’adhérence du<br />
bicouche.<br />
La conductivité thermique globale des bicouches est de l’ordre de 1 W.m -1 .K -1 ; elle est<br />
proche des valeurs les plus basses publiées dans la littérature (environ 0,8 W.m -1 .K -1 ) pour les<br />
barrières thermiques. Cette valeur est obtenue grâce à la conductivité thermique de la sous-<br />
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