Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...
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Chapitre II : Réalisation d’un dépôt <strong>céramique</strong> <strong>par</strong> <strong>projection</strong> <strong>plasma</strong> – Revue bibliographique<br />
B.5. Adhérence d’un <strong>revêtement</strong> réalisé <strong>par</strong> <strong>projection</strong><br />
<strong>plasma</strong><br />
Il convient de différencier deux mots, « adhérence » et « adhésion », qui se traduisent en<br />
anglais <strong>par</strong> le même mot « adhesion » mais qui n’ont pas la même signification.<br />
En effet, l’adhésion représente l’ensemble des phénomènes physico-chimiques contrôlant la<br />
liaison de la <strong>sur</strong>face de 2 matériaux en contact. Cette liaison est as<strong>sur</strong>ée <strong>par</strong> des forces<br />
s’exerçant à l’interface entre les deux matériaux [166]. On distingue les forces électrostatiques<br />
(liaison de Van-Der-Waals), les forces d’accrochage chimique (liaisons covalentes,<br />
métalliques), les forces de diffusion (interaction métallurgique), les forces d’accrochage<br />
mécanique (ancrage) ainsi que les phénomènes de mouillabilité [94], [167], [168].<br />
L’adhérence, quant à elle, caractérise la résistance à la rupture de l’interface entre les deux<br />
matériaux. C'est-à-dire la force ou le travail qu’il faut fournir au système adhérent pour<br />
sé<strong>par</strong>er les deux constituants.<br />
L’adhérence et l’adhésion sont donc deux notions différentes mais complémentaires.<br />
L’adhérence caractérise la tenue d’un ensemble de deux matériaux maintenus solidaires <strong>par</strong><br />
adhésion.<br />
Dans le cas de la <strong>projection</strong> thermique, notamment pour la réalisation de barrières thermique,<br />
les liaisons mises en jeu interviennent généralement entre un métal (superalliage MCrAlY, <strong>par</strong><br />
exemple) et une <strong>céramique</strong> (YSZ ou Al2O3).<br />
La liaison <strong>céramique</strong>-métal, étudiée depuis plusieurs décennies dans différents domaines<br />
d’application, met en jeu plusieurs phénomènes et peut être expliquée <strong>par</strong> trois mécanismes :<br />
la liaison mécanique<br />
la liaison physique<br />
la liaison chimique<br />
La liaison mécanique est as<strong>sur</strong>ée <strong>par</strong> les irrégularités de <strong>sur</strong>face <strong>par</strong> ancrage des <strong>par</strong>ticules<br />
<strong>céramique</strong> lors de leur solidification dans ou autour des aspérités du métal. Il s’agit d’un<br />
principe d’assemblage type tenon-mortaise qui peut engendrer une adhérence très élevée.<br />
Cependant, l’écart entre les coefficients de dilatation des deux matériaux peut créer un champ<br />
de contraintes important à l’interface.<br />
Une liaison physique peut résulter de forces de Van der Waals avec des phénomènes<br />
d’adsorption physique. Ce type de liaison entre en jeu lorsque plusieurs atomes se lient sans<br />
réaction chimique. Cependant les interactions de Van der Waals sont trop faibles pour<br />
expliquer à elles seules l’adhérence d’une <strong>céramique</strong> <strong>sur</strong> un métal. La mouillabilité entre les<br />
matériaux et l’énergie de <strong>sur</strong>face (tension superficielle) peuvent également intervenir. En effet<br />
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