Etude des propriétés mécaniques et analyses physicochimiques de l'alumine polycristalline implantée par différents ions métalliques (Ti,Cr,Ni)

= Mechanical properties study and physico-chemical analysis of polycristalline alumina implanted by metallic ions (Ti, Cr, Ni)

• Auteur / Autrice : Foudil Halitim
• Direction : Serge Paletto
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1994
• Etablissement(s) : Lyon, INSA
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Matériaux de Lyon (Villeurbanne ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : GEMPPM - Groupe d’Etudes de Métallurgie Physique et de Physique des Matériaux (Lyon, INSA ; 1975-2007)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ions -- Implantation

Dureté

Indentation des matériaux

Contraintes résiduelles

Résumé

L'implantation ionique est l'une des techniques les plus récentes de traitement de surface utilisées pour améliorer les propriétés mécaniques de matériaux céramiques. L'étude que nous avons effectuée sur l'implantation ionique du titane, chrome et du nickel dans l'alumine polycristalline a été entreprise suivant deux objectifs principaux. Premièrement, l'étude des propriétés mécaniques telles que la dureté et la ténacité faite par la méthode d'indentation Vickers, montre l'évolution de ces propriétés en fonction des différents paramètres utilisés ( dose, température des recuits ). Deuxièmement une étude physico-chimique utilisant la microscopie électronique à balayage, pour les observations directes en surface des composés chimiques formés, et les rayons X rasants permettant leur identification et enfin la spectrométrie de masse des ions secondaires qui permet de montrer les profils des éléments implantés et leur évolution. L'ensemble de ces analyses permet d'expliquer les variations des paramètres mécaniques étudiés.

Ion implantation is among the most recent technics for surface treatment used to improve mechanical properties of ceramics materials. The study of ion implantation in polycristalline alumina with titanium, chromium and nickel, has been undertaken for two principal objectives : The first one, the study of the mechanical properties such as the hardness and the toughness by Vickers indentation method, show the improve of these properties in relation with the different parameters used ( fluence, temperature of heat treatment ). The second one, a physico-chemical study of the treated surface using SEM and XRD techniques to explain the evolution of the mechanical properties of ion implanted surface and correlate them with the hardness and toughness parameters obtained from Vickers indentation of the sample.