Caractérisation par échographie ultrasonore et émission acoustique du comportement en fatigue thermique de revêtements à base zircone déposés au plasma

par Abdellatif Moughil

Thèse de doctorat en Génie des Matériaux

Sous la direction de Alain Vincent.


  • Résumé

    Ce travail porte essentiellement sur la caractérisation par échographie ultrasonore des revêtements à base zircone déposés au plasma sur substrats métalliques. Le revêtement lui-même est caractérisé par la célérité des ondes ultrasonores qui a été déterminée par exploitation des phénomènes d'interférence dans le revêtement. Les phénomènes d'interférence étudiés d'une part en fonction de l'épaisseur à fréquence constante et d'autre-part en fonction de la fréquence à épaisseur constant (spectroscopie ultrasonore), ont été analysés en prenant en compte la couche d'accrochage entre le revêtement et le substrat. Le contrôle et le suivi des défauts de l'interface substrat-revêtement, point faible de ces couches lors de leur sollicitation en fatigue thermique, sont assurés par cartographie ultrasonore. A cet effet, les limites de la technique d'écho impulsionnel utilisée pour l'exploitation de la réflectivité de l'interface substrat-revêtement "couche mince", ont été repoussées. Ces méthodes et analyses ultrasonores ont été appliquées avec l'aide de la technique d'émission acoustique, à la caractérisation du comportement en fatigue thermique, et l'optimisation du protocole de réalisation de ces revêtements. Dans ce domaine, la technique d'émission acoustique s'est révélée complémentaire de l'échographie ultrasonore en permettant une détection "in situ" de la dégradation du matériau.

  • Titre traduit

    = Characterization by ultrasonic testing and acoustic emission of plasma sprayed zirconia coatings during thermal fatigue


  • Résumé

    This study aims at characterizing zirconia coatings deposited by plasma spraying on metallic substrates by means of ultrasonic testing. The coating it self has been characterized by ultrasonic velocity measurements These have been performed by studying the multiple interference phenomena in the coating either as a function of coating thickness at constant frequency or as function of frequency at constant thickness (ultrasonic spectroscopy). The interference phenomena have been analysed by taking into account the bond coat effect. Detection and localization defects at the interface coating-substrate, weak part of the system, has been achieved during thermal fatigue test by means of C-scan mapping. In this case, the pulse echo technique has been' improved to avoid the pulse superposition due to the small thickness of the coatings. All these methods have been applied, and the acoustic emission technique too, to study the thermal fatigue behaviour of the coatings and to optimize their elaboration processes. In this domain, the acoustic emission technique has appeared to be complementary to ultrasonic testing by enabling us to detect the thermal barrier degradation "in site".

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Informations

  • Détails : 1 vol. (270 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : CI6118
  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(1375)
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