Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges
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Chapitre I : Etu<strong>de</strong> bibliographique 39<br />
est supérieure à TT. Pour les particules céramiques comme la zircone ; elles dépass<strong>en</strong>t<br />
largem<strong>en</strong>t la résistance <strong>en</strong> t<strong>en</strong>sion du matériau et sont relaxées par une<br />
microfissuration au sein <strong>de</strong> chaque lamelle. Notons égalem<strong>en</strong>t que lors <strong>de</strong><br />
l’empilem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s lamelles ces contraintes s’additionn<strong>en</strong>t.<br />
Dans le cas <strong>de</strong> particules non fondues mais <strong>en</strong>core dans un état plastique, une<br />
déformation plastique est induite à la surface du substrat par une mise <strong>en</strong> compression<br />
<strong>de</strong> celui-ci (Figure I-9 b) mais la contrainte <strong>de</strong> trempe induite dans la particule est<br />
plus faible. Ceci souligne bi<strong>en</strong> l’importance <strong>de</strong> la vitesse <strong>de</strong>s particules avant<br />
l’impact.<br />
Les contraintes thermiques σth sont dues à la différ<strong>en</strong>ce existant <strong>en</strong>tre le coeffici<strong>en</strong>t <strong>de</strong><br />
dilatation du dépôt et celui du substrat ( ce sont <strong>de</strong>s contraintes <strong>en</strong> t<strong>en</strong>sion ou <strong>en</strong><br />
compression). σth= Ed * ∆T *(αs - αd) où (αd et αs sont respectivem<strong>en</strong>t les<br />
coeffici<strong>en</strong>ts <strong>de</strong> dilatation thermique du matériau projeté et du substrat <strong>en</strong> K -1 , Ed le<br />
module d'Young du dépôt <strong>en</strong> GPa, ∆T: la différ<strong>en</strong>ce <strong>de</strong> température <strong>en</strong>tre la<br />
température moy<strong>en</strong>ne du dépôt et l’ambiante <strong>en</strong> K). Si αs > αd (cas <strong>de</strong>s céramiques sur<br />
un substrat métallique), la contrainte thermique est une contrainte <strong>de</strong> compression. Si<br />
αs < αd, la contrainte thermique est une contrainte <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sion .<br />
Les contraintes structurales. Elles sont <strong>en</strong>g<strong>en</strong>drées par <strong>de</strong>s changem<strong>en</strong>ts <strong>de</strong> phase du<br />
matériau accompagnés d'une variation <strong>de</strong> volume (comme le passage <strong>de</strong> la zircone <strong>de</strong><br />
la phase quadratique à la phase monoclinique). Quand le volume augm<strong>en</strong>te, il y a<br />
apparition <strong>de</strong> contraintes <strong>de</strong> compression dans le substrat. Tandis que ce sont <strong>de</strong>s<br />
contraintes <strong>de</strong> t<strong>en</strong>sion qui sont générées quand le volume diminue. D’une manière<br />
générale, elles ont un effet catastrophique sur le dépôt et doiv<strong>en</strong>t être évitées.<br />
Les contraintes résiduelles sont égales à la somme <strong>de</strong> toutes ces contraintes, elles sont<br />
souv<strong>en</strong>t principalem<strong>en</strong>t dues à la contribution thermique qui est pratiquem<strong>en</strong>t toujours<br />
proportionnelle à la chute finale <strong>de</strong> température. Pour les céramiques, elles se relax<strong>en</strong>t par<br />
micro fissuration perp<strong>en</strong>diculairem<strong>en</strong>t aux splats et macrofissuration perp<strong>en</strong>diculaire ou<br />
parallèle (ou les <strong>de</strong>ux) au substrat.<br />
Ceci est nuisible à l’obt<strong>en</strong>tion <strong>de</strong> dépôts imperméables aux gaz et c’est pour cela qu’il<br />
est important d’essayer <strong>de</strong> limiter autant que faire se peut l’apparition <strong>de</strong> contraintes