Synthèse et caractérisation de films de zircone préparés par deux procédés optimisés de dépôt chimique et physique en phase vapeur

par Vincent Guerold

Thèse de doctorat en Science et ingénierie des matériaux

Sous la direction de Claude Frantz.

Soutenue en 1998

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Ce travail est basé sur l'élaboration et la caractérisation structurale et mécanique de revêtements de zircone ZrO₂ obtenus par deux procédés optimisés de dépôt en phase vapeur. Le premier procédé utilise la voie chimique par réaction entre ZrCl₄ et une post-décharge micro-ondes Ar-O₂-H₂ en écoulement à l'intérieur de substrats creux à une température n'excédant pas 480°C. Une modélisation bidimensionnelle du réacteur nous a permis de reproduire avec une précision satisfaisante les conditions variables de croissance du film de céramique à l'origine des profils d'épaisseurs observés le long des substrats et de prévoir des conditions de synthèse conduisant à des profils uniformes sur plusieurs dizaines de centimètres. Le second procédé s'effectue par voie physique par pulvérisation cathodique magnétron d'une cible en zirconium en condition réactive. Trois difficultés principales liées à la forte interaction du gaz réactif avec les différentes surfaces du réacteur ont dû être surmontées. Tout d'abord, la formation d'une fine couche isolante sur la surface de la cible est à l'origine d'instabilités électriques et d'une dérive du point de fonctionnement du réacteur vers un régime de pulvérisation de compose qui s'accompagne d'une chute importante de la vitesse de dépôt. Enfin, la variation d'impédance du système dans le temps due à la modification chimique de la surface des parois du réacteur peut nuire à une bonne reproductibilité des traitements.

  • Titre traduit

    Synthesis and characterization of zirconia coatings obtained by two optimized physical and chemical deposition processes in vapour phase


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Informations

  • Détails : 1 vol. (180 p.)
  • Annexes : 103 réf.

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