Elaboration de dépôts nano-composés par pulvérisation cathodique magnétron pour la substitution du chrome électrolytique

par Zhiguo Zhang

Thèse de doctorat en Sciences pour l'ingénieur

Sous la direction de Christian Coddet.

  • Titre traduit

    Elaboration of nano-composite coatings using sputerring processes with application to the substitution of electrolytic Cr coating


  • Pas de résumé disponible.


  • Résumé

    Cette thèse concerne l’élaboration et la caractérisation de multicouches à base de CrN pour le remplacement du chrome électrolytique. L’objectif principal est d’élaborer des revêtements, dont les propriétés (structurales, mécaniques, tribologiques, etc …) sont contrôlables par pulvérisation cathodique magnétron. Les structures des dépôts sont caractérisées par diverses techniques telles que la Spectroscopie à Décharge Luminescente (SDL), la Diffraction de Rayons X (DRX), la Microscopie Electronique à Balayage (MEB), la Microscopie Electronique à Transmission (MET). Les propriétés mécaniques, tribologiques et de corrosion des dépôts sont évaluées en utilisant respectivement un nano-indentateur, des tests de rayure et de pion-disque et des mesures de polarisation dynamique. La première étude concerne la synthèse du nitrure de chrome. Les courbes de la tension de la décharge et de la pression totale en fonction du débit d’azote injecté sont utilisées pour prévoir la phase d’obtention du nitrure de chrome. L’analyse optique par spectroscopie d’émission (OES) a permis de corréler le taux d’azote dans les revêtements avec la tension de polarisation du substrat. La deuxième étude concerne le système Cr-Zr-N. Dans un premier temps, le zirconium est introduit en solution solide dans CrN pour former CrN(Zr). Des multicouches CrN/ZrN à l’échelle nanométrique sont ensuite élaborés avec des périodicités comprises entre 11. 7 et 66. 7 nm. Concernant la dureté des revêtements, on a montré que CrN(Zr) présente un maximum de dureté de 240 GPa à 1,5 at. % de ZrN. Par ailleurs, les multicouches CrN / ZrN présentent une valeur de dureté constante de 29 GPa. Les essais de corrosion réalisés sur ses dépôts ont montré une bonne stabilité chimique des revêtements et de faibles densités de courant. Du silicium est ensuite ajouté au système multicouche CrN / ZrN. Les revêtements multicouches CrSiN / ZrN et CrN / ZrSiN avec des périodicités différentes sont synthétisés et forment des structures nanocristalline/amorphe. Une amélioration de la tenue à la corrosion pour le système CrSiN /ZrN est observée comparée aux monocouches CrN et ZrSiN. De même, la structure CrN / ZrSiN permet une bonne combinaison de la dureté élevée de ZrSiN et de l’excellente résilience de CrN. De plus, on constate que l’addition du silicium dans ZrN empêche de manière efficace la corrosion de type piquration.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (177 p.)
  • Annexes : Bibliogr. p. 167-177

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  • Bibliothèque : Bibliothèque universitaire Lucien Febvre (Belfort).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : Th.Sc.2008.15.B
  • Bibliothèque : Université de technologie de Belfort-Montbéliard. Bibliothèque.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : THESE 08 ZHA
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