CONTRIBUTION A L'ETUDE DE L'ADHERENCE ET DES CARACTERISTIQUES MECANIQUES ET TRIBOLOGIQUES DE QUELQUES COUCHES MINCES DURES PDF Download
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Author: HICHAM.. HOUMID BENNANI
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Category :
Languages : fr
Pages : 146
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Book Description
NOUS NOUS PROPOSONS D'ETUDIER DANS CE TRAVAIL DE THESE, L'ADHERENCE ET LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES ET TRIBOLOGIQUES DE QUELQUES COUCHES MINCES DURES. LES REVETEMENTS ETUDIES SONT : LE TIN, LE TICN PREPARES PAR PVD (REACTIVE ION PLATING), ET LE DLC ELABORE PAR PECVD. DEUX SUBSTRATS EN ACIER PRESENTANT DES DURETES DIFFERENTES ONT ETE UTILISES : 35CD4 (250 HV) ET Z85WDCV6542 (880 HV). LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A L'ETUDE DE LA MICROSTRUCTURE, DE LA COMPOSITION ET DE LA TEXTURE DES COUCHES, GRACE A DES OBSERVATIONS AU MICROSCOPE ELECTRONIQUE A BALAYAGE (MEB) ET AU MICROSCOPE A FORCE ATOMIQUE (AFM), PUIS DES ANALYSES PAR SPECTROMETRIE DE DECHARGE LUMINESCENTE (SDL) ET PAR DIFFRACTION DES RAYONS X. LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES COUCHES ONT ETE DETERMINEES PAR L'EXPLOITATION DES CYCLES CHARGE-DECHARGE EN NANOINDENTATION. LES CONTRAINTES RESIDUELLES PRESENTES DANS LES DEPOTS ONT ETE MESUREES PAR LA METHODE DE FLEXION. L'ADHERENCE DES REVETEMENTS AUX SUBSTRATS A ETE QUALIFIEE A L'AIDE D'ESSAIS DE SCRATCH-TEST. NOUS MONTRONS EN PARTICULIER QUE L'ADHERENCE DES DEPOTS DEPEND LARGEMENT DE L'EPAISSEUR DES COUCHES, DE LA DURETE DU SUBSTRAT ET DE SA RUGOSITE DE SURFACE. LE COMPORTEMENT TRIBOLOGIQUE DES REVETEMENTS A ETE ETUDIE A L'AIDE D'ESSAIS DE FROTTEMENT CONTRE DES BILLES EN ACIER 100C6 OU EN ALUMINE. LES DEBRIS D'USURE ONT ETE ANALYSES PAR ESCA. LE ROLE DE LA RUGOSITE DE SURFACE A ETE LA AUSSI CLAIREMENT MIS EN EVIDENCE. DANS LE CAS DU FROTTEMENT CONTRE L'ACIER, ON OBSERVE UN TRANSFERT DE L'ACIER SUR LES REVETEMENTS TIN ET TICN, ALORS QU'UN TRANSFERT DU REVETEMENT SUR L'ACIER A ETE DETECTE DANS LE CAS DU FILM DLC. EN CE QUI CONCERNE LE FROTTEMENT CONTRE L'ALUMINE, LES RESULTATS EXPERIMENTAUX MONTRENT QUE LE COEFFICIENT DE FROTTEMENT ET L'USURE DEPENDENT FORTEMENT DE LA DURETE DU SUBSTRAT ET DE L'EPAISSEUR DU DEPOT. LES REVETEMENTS TICN ET DLC MONTRENT UNE RESISTANCE A L'USURE PLUS IMPORTANTE QUE CELLE DES FILMS DE TIN. LA DERNIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A UNE MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS D'UN MATERIAU REVETU SOUMIS A UNE CONFIGURATION DE CONTACT AVEC OU SANS FROTTEMENT. LES RESULTATS DE LA MODELISATION MONTRENT L'IMPORTANCE DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT, DE L'EPAISSEUR DU DEPOT ET DU RAPPORT DES MODULES D'YOUNG ENTRE LE REVETEMENT ET LE SUBSTRAT SUR L'INTENSITE DES CONTRAINTES ENGENDREES.
Author: HICHAM.. HOUMID BENNANI
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Languages : fr
Pages : 146
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NOUS NOUS PROPOSONS D'ETUDIER DANS CE TRAVAIL DE THESE, L'ADHERENCE ET LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES ET TRIBOLOGIQUES DE QUELQUES COUCHES MINCES DURES. LES REVETEMENTS ETUDIES SONT : LE TIN, LE TICN PREPARES PAR PVD (REACTIVE ION PLATING), ET LE DLC ELABORE PAR PECVD. DEUX SUBSTRATS EN ACIER PRESENTANT DES DURETES DIFFERENTES ONT ETE UTILISES : 35CD4 (250 HV) ET Z85WDCV6542 (880 HV). LA PREMIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A L'ETUDE DE LA MICROSTRUCTURE, DE LA COMPOSITION ET DE LA TEXTURE DES COUCHES, GRACE A DES OBSERVATIONS AU MICROSCOPE ELECTRONIQUE A BALAYAGE (MEB) ET AU MICROSCOPE A FORCE ATOMIQUE (AFM), PUIS DES ANALYSES PAR SPECTROMETRIE DE DECHARGE LUMINESCENTE (SDL) ET PAR DIFFRACTION DES RAYONS X. LES CARACTERISTIQUES MECANIQUES DES COUCHES ONT ETE DETERMINEES PAR L'EXPLOITATION DES CYCLES CHARGE-DECHARGE EN NANOINDENTATION. LES CONTRAINTES RESIDUELLES PRESENTES DANS LES DEPOTS ONT ETE MESUREES PAR LA METHODE DE FLEXION. L'ADHERENCE DES REVETEMENTS AUX SUBSTRATS A ETE QUALIFIEE A L'AIDE D'ESSAIS DE SCRATCH-TEST. NOUS MONTRONS EN PARTICULIER QUE L'ADHERENCE DES DEPOTS DEPEND LARGEMENT DE L'EPAISSEUR DES COUCHES, DE LA DURETE DU SUBSTRAT ET DE SA RUGOSITE DE SURFACE. LE COMPORTEMENT TRIBOLOGIQUE DES REVETEMENTS A ETE ETUDIE A L'AIDE D'ESSAIS DE FROTTEMENT CONTRE DES BILLES EN ACIER 100C6 OU EN ALUMINE. LES DEBRIS D'USURE ONT ETE ANALYSES PAR ESCA. LE ROLE DE LA RUGOSITE DE SURFACE A ETE LA AUSSI CLAIREMENT MIS EN EVIDENCE. DANS LE CAS DU FROTTEMENT CONTRE L'ACIER, ON OBSERVE UN TRANSFERT DE L'ACIER SUR LES REVETEMENTS TIN ET TICN, ALORS QU'UN TRANSFERT DU REVETEMENT SUR L'ACIER A ETE DETECTE DANS LE CAS DU FILM DLC. EN CE QUI CONCERNE LE FROTTEMENT CONTRE L'ALUMINE, LES RESULTATS EXPERIMENTAUX MONTRENT QUE LE COEFFICIENT DE FROTTEMENT ET L'USURE DEPENDENT FORTEMENT DE LA DURETE DU SUBSTRAT ET DE L'EPAISSEUR DU DEPOT. LES REVETEMENTS TICN ET DLC MONTRENT UNE RESISTANCE A L'USURE PLUS IMPORTANTE QUE CELLE DES FILMS DE TIN. LA DERNIERE PARTIE DE CE TRAVAIL EST CONSACREE A UNE MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS D'UN MATERIAU REVETU SOUMIS A UNE CONFIGURATION DE CONTACT AVEC OU SANS FROTTEMENT. LES RESULTATS DE LA MODELISATION MONTRENT L'IMPORTANCE DU COEFFICIENT DE FROTTEMENT, DE L'EPAISSEUR DU DEPOT ET DU RAPPORT DES MODULES D'YOUNG ENTRE LE REVETEMENT ET LE SUBSTRAT SUR L'INTENSITE DES CONTRAINTES ENGENDREES.
Author: Jamal Takadoum
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118618610
Category : Technology & Engineering
Languages : en
Pages : 393
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Book Description
This book covers a wide range of topics that address the main areas of interest to scientists, engineers, and students concerned with the synthesis, characterization and applications of nanomaterials. Development techniques, properties, and examples of industrial applications are all widely represented as they apply to various nanostructured materials including nanocomposites and multilayered nanometric coatings. The book also illustrates a wide range of powerful methods of nanomaterial/nanostructure synthesis such as microwave-assisted methods, pulsed electrodeposition, ion beams, or glancing angle deposition. Techniques for the encapsulation and functionalization of nanoparticles, as well as the adhesion and mechanical characterization of nanostructured thin films, are also described and discussed. It is to be recommended to anyone working in the field of nanomaterials, especially in connection with the functionalization and engineering of surfaces.
Author: Hans Jörg Mathieu
Publisher: EPFL Press
ISBN: 2880744547
Category :
Languages : fr
Pages : 515
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De nouveaux défis se présentent aujourd'hui pour l'industrie et la recherche avec le développement de la technologie des nanomatériaux et des biomatériaux. Pour relever ces défis, l'ingénieur et le scientifique ont besoin de connaissances approfondies dans le domaine de la chimie et de la physique des surfaces. Cet ouvrage propose une vue d'ensemble des méthodes analytiques récentes, de la préparation et du dépôt des couches minces ainsi que des problèmes de contact et d'usure pour diverses applications industrielles. La première partie présente les principales notions de la structure atomique des surfaces solides ainsi que les méthodes de leur caractérisation quantitative. La deuxième partie traite des nombreux aspects de la technologie de modification et de revêtement des surfaces d'objets techniques. Enfin, la troisième partie introduit le lecteur à la tribologie, science des phénomènes et des mécanismes du frottement. L'effet de lubrification est également discuté. Les principes sont illustrés de nombreux exemples pratiques, enrichis de la grande expérience des auteurs dans les domaines abordés. L'ouvrage s'adresse ainsi à la fois aux étudiants ingénieurs en matériaux, aux praticiens et aux chercheurs de l'industrie travaillant dans les domaines de la micro- et nanotechnologie, de l'électrochimie et du traitement des surfaces.
Author: ABDELJALIL.. LAHMAR
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Languages : fr
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CE TRAVAIL A POUR OBJET L'ETUDE EXPERIMENTALE DES MECANISMES DE RENFORCEMENT DE L'ADHERENCE ENTRE DIVERS COUPLES DE MATERIAUX. UNE TELLE ETUDE IMPLIQUE QUE L'ON PUISSE CARACTERISER MECANIQUEMENT LE RENFORCEMENT D'ADHERENCE, CE QUI EST FAIT, DANS NOTRE CAS, A L'AIDE DU TEST DE LA RAYURE. ELLE IMPLIQUE, D'AUTRE PART, QUE LES RESULTATS DES ESSAIS MECANIQUES SOIENT INTERPRETES A L'AIDE DES OBSERVATIONS PHYSICO-CHIMIQUES QUE L'ON PEUT REALISER, EN PARTICULIER DANS LE DOMAINE INTERFACIAL. DANS LA PRATIQUE, NOUS AVONS ETUDIE L'INFLUENCE SUR LE RENFORCEMENT D'ADHERENCE ENTRE UN DEPOT ET SON SUBSTRAT, DE CERTAINS TRAITEMENT IMPOSES A CE DERNIER AVANT RECOUVREMENT (DECAPAGE CHIMIQUE, DECAPAGE IONIQUE). NOUS AVONS EGALEMENT ETUDIE L'INFLUENCE DE CERTAINES CONDITIONS DE DEPOT (APPLICATION D'UNE TENSION DE POLARISATION SUR LE SUBSTRAT OU CHAUFFAGE DE CELUI-CI)
Author: YANTAO.. SUN
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Languages : fr
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DANS UN GRAND NOMBRE DE MECANISMES, DES MOUVEMENTS RELATIFS EXISTENT ENTRE SURFACES EN CONTACT, ENDROIT OU APPARAISSENT FREQUEMMENT DES AVARIES ENTRAINANT LEUR DETERIORATION. POUR LIMITER LES PROBLEMES DE FROTTEMENT SEC ET D'USURE QUAND LES DEUX MASSIFS DE BASE SONT EN CONTACT DIRECT, ON EST SOUVENT AMENE A INTERCALER ENTRE EUX UNE COUCHE TRES MINCE DONT LES PROPRIETES MECANIQUES SONT DIFFERENTES DE CELLES DES MASSIFS CHOISIE EN FONCTION DE SES PROPRIETES MECANIQUES POUR ADAPTER FACILEMENT LES DEPLACEMENTS. CETTE COUCHE MINCE A UNE FAIBLE RESISTANCE AU CISAILLEMENT ET ENGENDRE AINSI UNE TRES BONNE PROPRIETE DE SURFACE. ON ETUDIE ICI L'INFLUENCE DES PROPRIETES MECANIQUES DE LA COUCHE MINCE SUR LES VARIATIONS DES CARACTERISTIQUES MECANIQUE DU CONTACT. CETTE ETUDE EST FAITE POUR UNE COUCHE ELASTOPLASTIQUE A L'AIDE DE LA METHODE DES ELEMENTS FINIS. UNE CATEGORIE D'ELEMENTS SPECIAUX EST PROPOSEE QUI S'ADAPTE A LA GEOMETRIE DES COUCHES MINCES; UN CODE DE CALCUL A ETE DEVELOPPE EN INCORPORANT CES ELEMENTS SPECIAUX. LA FORMULATION LAGRANGIENNE REACTUALISEE EST UTILISEE POUR TENIR COMPTE DES GRANDES DEFORMATIONS. SUR LE PLAN DES APPLICATIONS, DEUX PROBLEMES DE COUCHES MINCES SONT TRAITES: 1) LE MODELE A TROIS CORPS OU L'ON MONTRE QUE LE TROISIEME CORPS JOUE UN ROLE DE LUBRIFIANT SOLIDE DANS L'ADAPTATION DES DEPLACEMENTS DES PREMIERS; 2) L'INFLUENCE D'UN REVETEMENT MOU SUR LE COMPORTEMENT DYNAMIQUE D'UN PALIER ELASTOHYDRODYNAMIQUE. DES ETUDES PARAMETRIQUES PAR RAPPORT A DIFFERENTS FACTEURS RHEOLOGIQUES ET GEOMETRIQUES DE LA COUCHE MINCE MONTRENT QU'IL N'EXISTE PAS D'EPAISSEUR OPTIMALE DE CELLE-CI
Author: Julien Fontaine
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Languages : fr
Pages : 536
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La lubrification des mécanismes spatiaux embarqués sur des satellites est un enjeu technologique considérable compte tenu du cahier des charges imposé en terme d'exigences fonctionnelles et opérationnelles. Ce travail de recherche a pour objectif d'élargir les performances des lubrifiants solides déjà utilisés dans la plupart des missions, notamment le MoS2. Ces lubrifiants présentent actuellement une durabilité insuffisante, une forte sensibilité à l'environnement et produisent trop de débris d'usure. Parmi les couches minces à forte potentialité dans de nombreux domaines (microélectronique, optique, biomédical), les couches de type DLC (Diamond-like Carbon) présentent un très large spectre de structures et de compositions ajustables par les procédés de dépôt. Notre choix s'est porté sur l'optimisation d'une famille de couches DLC susceptibles de répondre au cahier des charges d'au moins une application spatiale. Nous avons élaboré et optimisé la composition et la structure d'un multicouche à gradient fonctionnel à base de titane, carbone et hydrogène Ti/TiC(H)/a-CH par un procédé hybride PVD/PECVD. Les dépôts, mis au point en collaboration avec le groupe HEF, ont été réalisés sur éprouvettes et sur pièces de mécanismes réels tels que des roulements. Nous avons montré que des frottements sous vide faibles et peu bruités sont liés à la teneur en hydrogène dans la couche superficielle, teneur qui doit être supérieure à 45 % at. L'adhérence de la couche carbonée sur les substrats est conditionnée par la couche à gradient fonctionnel à base de titane. Les tests sur tribomètre de laboratoire et sur les bancs d'essais du CNES (Toulouse) démontrent que les multicouches optimisées répondent à un premier niveau de sélection pour une application spatiale, en termes de valeur et de stabilité de frottement d'une part, de résistance à l'usure d'autre part. Parallèlement à cette étude à finalité technologique, nous avons approfondi significativement les mécanismes de frottement faible observé également sur des couches DLC modèles déposées sur silicium par le centre de recherche Watson d'IBM (U.S.A.). Nous avons ainsi dégagé une meilleure compréhension du rôle de l'hydrogène, présent dans les couches DLC ou sous forme gazeuse dans l'environnement du contact, sur les valeurs de frottement stabilisé. Nous avons également démontré l'influence de la composition chimique des surfaces en contact sur la cinétique du régime de frottement transitoire précédent le régime stabilisé. Le concept de dureté chimique "Chemical Hardness" a été appliqué et discuté à partir des résultats expérimentaux. Ce travail, soutenu par la région Rhône-Alpes, a été réalisé en cotutelle entre deux laboratoires de l'Institut Européen de Tribologie, le Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes de l'Ecole Centrale de Lyon, et le Laboratoire de Mécanique des Contact de l'INSA de Lyon.
Author: Georges Minatchy
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Languages : fr
Pages : 0
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La tribologie est définie comme la science qui étudie les phénomènes de frottement, d'usure et de lubrification. Elle intervient à chaque fois que deux surfaces sont en mouvement relatif l'une par rapport à l'autre. On la rencontre donc principalement dans les moteurs, les instruments de coupe, les assemblages mécaniques etc. Le frottement et l'usure sont les causes principales des pertes de performances et de durabilité des systèmes. L'usure coute 3 % du PIB en France et on estime que 10 % à 30 % de l'énergie produite dans le monde est consommée par frottement, c'est dire l'importance que porte le monde industriel à cette science.C'est la lubrification qui a pour rôle de minimiser le frottement et de protéger les surfaces de l'usure. Il existe différents régimes de lubrification, cependant les travaux effectués au cours de cette thèse de doctorat s'intéressent exclusivement au régime de lubrification limite. Dans ce régime de lubrification, l'épaisseur du film de lubrifiant est du même ordre de grandeur que la hauteur des aspérités des surfaces en contact et le frottement et l'usure des surfaces peuvent être très sévères. La stratégie mise en place pour lutter contre ces phénomènes consiste à ajouter des additifs à l'huile lubrifiante, qui formeront au cours du frottement un film protecteur (le tribofilm). Il apparait donc primordial de bien caractériser ces tribofilms afin de mieux comprendre les mécanismes de réduction de frottement et de l'usure, qui restent encore à ce jour mal connus.Les nanotechnologies permettent aujourd'hui d'apporter un nouvel éclairage sur cette problématique et nous les avons mises à profit pour étudier le comportement mécanique des tribofilms à l'échelle nanométrique.L'objectif de ce travail est de comprendre les processus de réduction de frottement observés à l'échelle macroscopique lorsque des particules de composés lamellaires sont associées à un liquide de faible viscosité. Les tribofilms étudiés sont formés à partir de trois composés lamellaires différents, le graphite, le thiophosphate de nickel NiPS3 et le bisulfure de molybdène MoS2. Pour ces trois composés, deux types de tribofilms ont été étudiés : ceux formés à partir des particules seules (les tribofilms secs) et ceux formés en présence de liquide (les tribofilms éther).L'analyse des propriétés tribologiques mesurées à macro et nano échelle, nous ont permis de mieux comprendre la contribution des effets individuels et collectifs sur les mécanismes réducteurs de frottement. Ces expériences ont permis de mettre en évidence que la réduction du coefficient de frottement observée à macro-échelle n'est pas due à la nanostructuration des tribofilms ni à une baisse des interactions entre les feuillets mais plutôt à un effet collectif des particules et du liquide.
Author: EMMANUEL.. KLINKLIN
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Languages : fr
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LES FIBRES DE CARBONE EX-PAN ONT UNE STRUCTURE FIBRILLAIRE QUI DECOULE DE CELLE DU PRECURSEUR POLYACRYLONITRILE. LEUR SURFACE EST CONSTITUEE A LA FOIS DE ZONES DE PLANS BASALS PEU REACTIVES ET DE ZONES PLUS REACTIVES OU EMERGENT MAJORITAIREMENT DES BORDS DE COUCHES DE CARBONE. LA PROPORTION DE CHACUNE DE CES ZONES VARIE D'UNE FIBRE A L'AUTRE, LEUR CONFERANT AINSI DES REACTIVITES DE SURFACE TRES DIFFERENTES. LES TRAITEMENTS DE SURFACE AMELIORENT L'ADHERENCE INTERFACIALE GRACE A DES MODIFICATIONS STRUCTURALES ET CHIMIQUES DE LA SURFACE. L'IMPORTANCE DE CHACUN DE CES PHENOMENES EST FONCTION DE LA REACTIVITE INTRINSEQUE DE LA FIBRE. POUR UNE FIBRE TRES REACTIVE UN GAIN D'ADHESION N'EST POSSIBLE QUE PAR UN GREFFAGE CHIMIQUE. EN REVANCHE, POUR UNE FIBRE MIEUX ORGANISEE, LES CHANGEMENTS STRUCTURAUX SONT AUSSI IMPORTANTS QUE LES MODIFICATIONS CHIMIQUES. LES ENSIMAGES SONT EMPLOYES POUR PROTEGER LES FIBRES DE CARBONE CONTRE LES DOMMAGES, POUR PRESERVER LEUR REACTIVITE ET POUR FACILITER LEUR MANIPULATION. AFIN D'OBTENIR UN TRANSFERT DE CHARGE OPTIMAL, DE LA MATRICE AUX FIBRES, LES ENSIMAGES DOIVENT REMPLIR TROIS CONDITIONS SIMULTANEMENT: ASSURER UNE BONNE ADHESION ENTRE LA FIBRE ET L'ENSIMAGE, ASSURER UNE BONNE ADHESION ENTRE L'ENSIMAGE ET LA MATRICE, POSSEDER DES CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES ET MECANIQUES INTRINSEQUES CORRECTES POUR NE PAS CREER D'INTERPHASE AUX PROPRIETES MEDIOCRES
Author: Eric Abgrall
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Languages : fr
Pages : 194
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Book Description
Une synthèse bibliographique présente les principales techniques permettant de déterminer les propriétés mécaniques de revêtements. Parmi celles-ci, l'essai de multifissuration, qui consiste à étudier le réseau de fissures formé dans un revêtement à l'aide d'un dispositif de flexion 4-points, a été retenu. Le nombre et la position des fissures sont relevés, par microscopie optique, en fonction de la déformation. Un traitement statistique, prenant en compte le caractère aléatoire de la rupture fragile et l'ordonnancement du réseau de fissures sous l'effet de la relaxation de contrainte, permet de déterminer deux paramètres fondamentaux: - la densité de probabilité de rupture (DPR), qui mesure la fragilité apparente; - la taille de la zone relaxée (TZR) dont la valeur renseigne sur la qualité de l'interface entre le revêtement et le substrat et donne ainsi des indications sur l'adhérence. Après une phase de développement et de mise au point du système d'acquisition et de traitement des données, une étude de faisabilité a permis de tester différents types de revêtements et d'explorer les potentialités de cette technique (y compris la détermination du module d'Young). La partie expérimentale concerne plus particulièrement l'étude de films de silice (SiO2) et d'alumine (Al2O3), déposés par RMPECVD (Remote Microwave Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition), sur des substrats d'acier inoxydable (316L) et d'alliage de titane (TA6V). Des corrélations, entre paramètres de dépôt, préparation de surface du substrat et caractéristiques physicochimiques et mécaniques des films, sont dégagées. La modélisation de l'essai à l'aide du code ABAQUS permet de visualiser la répartition des contraintes et de mettre en évidence l'influence de la présence de fissures. Cette première approche permet d'orienter et d'ouvrir les perspectives d'une modélisation plus complète.
Author: ZOLTAN.. SZIGA
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Category :
Languages : fr
Pages : 188
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Book Description
CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE EXPERIMENTALE DU COMPORTEMENT TRIBOLOGIQUE DE PLUSIEURS COUPLES CERAMIQUE/CERAMIQUE ET CERAMIQUE/METAL. LES MATERIAUX ETUDIES SONT: LE CUIVRE, LE NICKEL, LE TITANE, ET L'ALUMINIUM (POUR LES METAUX), L'ALUMINE, LE CARBURE DE SILICIUM ET LA ZIRCONE PARTIELLEMENT STABILISEE (POUR LES CERAMIQUES). LES ESSAIS DE FROTTEMENT ONT ETE REALISES A L'AIDE D'UN TRIBOMETRE TRAVAILLANT DANS UNE CONFIGURATION DU TYPE SPHERE/PLAN. NOUS AVONS EN PARTICULIER ANALYSE L'INFLUENCE DE L'HUMIDITE RELATIVE ET DE LA CHARGE APPLIQUEE SUR LE COMPORTEMENT TRIBOLOGIQUE DES DIFFERENTS COUPLES TESTES. LES MECANISMES D'USURE ONT ETE CARACTERISES PAR RUGOSIMETRIE TACTILE TRIDIMENSIONNELLE ET PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE (MEB). LA SPECTROSCOPIE DE PHOTOELECTRONS (ESCA) ET LA SPECTROMETRIE DE RAYONS X A DISPERSION EN ENERGIE (EDS) ONT ETE MISES EN UVRE POUR ETUDIER LES REACTIONS TRIBOCHIMIQUES ET CARACTERISER LE TROISIEME CORPS. DANS LE CAS DES COUPLES CERAMIQUE/METAL, NOS RESULTATS MONTRENT QUE L'ADHESION A L'INTERFACE JOUE UN ROLE DETERMINANT DANS LA DETERIORATION DE LA SURFACE. AU COURS DU FROTTEMENT, DES JONCTIONS SE FORMENT ET SONT ROMPUES PAR CISAILLEMENT DANS LE METAL QUI EST TRANSFERE SUR LA CERAMIQUE. LA FORMATION DES LIAISONS INTERFACIALES DEPEND FORTEMENT DE L'APTITUDE DU METAL A L'ADHESION (REACTIVITE) ET EST INFLUENCEE PAR L'HUMIDITE. LE TAUX D'HUMIDITE RELATIVE INFLUENCE EGALEMENT, DE MANIERE DETERMINANTE, LE COMPORTEMENT TRIBOLOGIQUE DES COUPLES CERAMIQUE/CERAMIQUE TESTES. NOUS AVONS CONSTATE DANS TOUS LES CAS UNE NETTE DIMINUTION DU FROTTEMENT ET DE L'USURE LORSQUE L'HUMIDITE CROIT. DES OXYDES (OU HYDROXYDES) SE FORMENT A LA SURFACE DES CERAMIQUES ET JOUENT LE ROLE DE LUBRIFIANT. LES PROPRIETES TRIBOLOGIQUES DES CERAMIQUES DEPENDENT D'UNE PART DE LA FORMATION ET DE L'EPAISSEUR DE CES FILMS SUPERFICIELS, D'AUTRE PART DE LEURS CARACTERISTIQUES MECANIQUES, NOTAMMENT LEUR TENACITE. DANS LE CAS DU COUPLE SIC/SIC, NOUS AVONS ANALYSE FINEMENT L'EVOLUTION DU TROISIEME CORPS AU COURS DU FROTTEMENT ET MIS EN EVIDENCE LE MECANISME D'USURE DE CE MATERIAU. DES RESULTATS CONCERNANT LES EFFETS DE L'IMPLANTATION D'IONS BORE DANS LE NICKEL OU D'IONS CUIVRE ET TITANE DANS SIC SONT EGALEMENT PRESENTES
