Contribution à l'étude de revêtements céramiques obtenus par dépot ionique

par François Vérinaud

Thèse de doctorat en Sciences des matériaux céramiques

Sous la direction de Jean Machet.


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  • Résumé

    L'application des depots ioniques a la realisation de revetements ceramiques (si#3n#4 et bn) fait l'objet de ce travail. La correlation entre les parametres de depot (pression de gaz reactif, puissance rf, vitesse de croissance) et les proprietes des couches permet d'avancer dans la comprehension des mecanismes de croissance de ces couches. Les couches de nitrure de silicium sont sous-stchiometriques en azote et amorphes aux rx. La densite des revetements depend fortement des conditions de depot; il faut controler la pulverisation du depot en croissance. On peut obtenir des couches presentant a la fois de bonnes proprietes electriques, optiques (10#8. M, transparentes dans le visible, indice de refraction: 1,9) et de bonnes proprietes mecaniques (sur inox charge critique mesuree au scratch test: 7 n; microdurete: 18 gpa; coefficient de frottement assez bas: 0,4; usure faible avec le test bille sur plan). En ce qui concerne les couches de nitrure de bore, nous avons pu mettre en evidence que la structure, la composition, les proprietes mecaniques, electriques, electriques et optiques dependent fortement des conditions de depot en particulier du rapport atomique n/b. Toutes les couches sont amorphes, mais quand le rapport n/b<0,5 nous mettons en evidence des microcristaux de bn. Nous avons un melange des phases h-bn c-bn et du bore en exces. Ces revetements ont une durete tres elevees (>30 gpa) et un coefficient de frottement assez bas. Toutefois, la resistance a l'usure est faible. Ceci est probablement du a une adherence couche-substrat insuffisante resultant de contraintes elevees et d'une mauvaise accomodation depot-substrat. Les couches stchiometriques ont une structure hexagonale turbostratique, les proprietes mecaniques de ces films sont nettement moins bonnes

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Informations

  • Détails : 221 p
  • Annexes : Notes bibliogr.

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