Optimisation de l'adhérence de revêtements dans le système V-C-N par MOCVD

par Sandrine Abisset

Thèse de doctorat en Science des matériaux

Sous la direction de Francis Maury.

Soutenue en 1997

à Toulouse, INPT .

  • Titre traduit

    Optimization of the adhesion of MOCVD processed V-C-N coatingsS


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  • Résumé

    Le procede de depot chimique en phase vapeur a permis de deposer a basse temperature (t<500 c) et a partir du precurseur organometallique v(net#2)#4 des revetements appartenant au systeme v-c-n. Cependant, ces depots de carbonitrure et nitrure de vanadium, obtenus dans un reacteur a mur chaud, sous pression reduite d'helium et d'hydrogene presentent une faible adherence sur acier qui se traduit par de l'ecaillage en cours d'elaboration. Afin d'ameliorer l'adherence, differents traitements compatibles avec le procede mocvd ont ete etudies. Un pre-traitement par nitruration gazeuse a tout d'abord ete applique mais ce procede est peu satisfaisant en raison de la croissance de phases intermediaires indesirables. Un decapage ionique ar#+ utilise in-situ dans le reacteur mocvd avant l'elaboration du depot apparait plus efficace si les conditions de decapage sont suffisantes. La nature de l'interface depot-substrat semblant jouer un role primordial, une fine couche intermediaire de type ceramique v(c,n) et metallique de chrome ou de vanadium a ete elaboree. Il a ete etabli que celle-ci devait etre deposee in-situ dans le reacteur mocvd pour ameliorer l'adherence. Dans le cas d'une pre-couche de chrome, l'accrochage du revetement vn est ameliore grace a la formation d'une interphase v,c,o,n,cr. Neanmoins, l'adherence du systeme semble fonction de l'epaisseur de chacune des composantes vn et cr. Enfin, dans le but d'obtenir un etat de contrainte plus favorable a l'adherence en modifiant le mecanisme de croissance des films, un autre precurseur v(c#6h#6)#2 a ete selectionne. Celui-ci permet de deposer entre 400 et 550 c des carbures et nitrures de vanadium par ajout d'ammoniac dans la phase gazeuse. En presence de c#6cl#6, des films tres riches en vanadium ont ete obrenus suivant un procede similaire a celui developpe pour les depots de chrome a partir de cr(c#6h#6)#2 et pour lequel l'addition de c#6cl#6 inhibe l'incorporation de carbone dans les couches.

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Informations

  • Détails : 133 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 123-129

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  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure de céramique industrielle. Bibliothèque.
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  • Cote : TG 1997 ABI
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  • Cote : N140-ABI
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