Recherche Avancée

Thèse soutenue

Peroxydation générée par jet de plasma d'arc soufflé. Relation entre surface, oxydation et adhérence de dépôt

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Auteur / Autrice : Jérôme Pech
Direction : Béatrice Hannoyer
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences et techniques
Date : Soutenance en 1999
Etablissement(s) : Rouen

Résumé

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La réalisation de dépôts céramiques par jet de plasma d'arc soufflé sur des surfaces métalliques s'articule autour de trois étapes, que sont la préparation mécanique, le préchauffage et enfin le recouvrement proprement dit des substrats. Pour des applications à fortes sollicitations tribologiques, les dépôts doivent présenter la meilleure adhérence possible. Ce paramètre essentiel, permettant d'apprécier la qualité des revêtements, dépend fortement de chacune de ces étapes. Parmi elles, le préchauffage, résultant d'une exposition contrôlée des surfaces au jet de plasma, est d'un intérêt tout particulier. Les caractéristiques du milieu plasmagène sont en effet telles, que le préchauffage est synonyme de préoxydation. Aussi cette étude porte-t-elle d'une part sur la caractérisation physico-chimique et la structure des couches d'oxydes formées, afin notamment d'améliorer la maîtrise de l'étape de préchauffage. Elle s'intéresse d'autre part aux relations existant entre la nature de la surface à recouvrir, les oxydes formés et ultérieurement l'adhérence des dépôts céramiques génères sur les sous-couches d'oxydes. Afin de mieux cerner le rôle joué par ces sous-couches, une approche bibliographique préliminaire essaie d'isoler les effets liés à la température comme à la topographie des surfaces sur la morphologie des particules écrasées. Elle rappelle par ailleurs les résultats établis sur l'adhérence de dépôts céramique et définit les trois paramètres décrivant l'étape de préchauffage (vitesse de montée en température, température de palier et durée de préchauffage). Trois substrats métalliques à base fer ferritiques ou austénitiques, connus pour leurs propriétés cristallographiques et mécaniques différentes, mais aussi pour la diversité des oxydes susceptibles d'être rencontrés, ont été choisis. Parmi les techniques d'investigation, la diffraction des rayons X et la spectrométrie Mössbauer sont les deux techniques complémentaires les plus adaptées. Les résultats expérimentaux s'articulent alors autour de trois axes principaux, la reproductibilité des traitements de préchauffage, l'incidence des préparations mécaniques et les relations existant entre oxydes et adhérence.