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Rahoui, Souphiane. Elaboration et caractérisation de revêtements par voie sol-gel en vue d'applications tribologiques en température

Rahoui, Souphiane (2013). Elaboration et caractérisation de revêtements par voie sol-gel en vue d'applications tribologiques en température.

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Résumé en francais

Ces travaux de thèse portent sur l'élaboration et la caractérisation de revêtements lubrifiants issus de la voie sol-gel déposés sur l'acier inoxydable 15-5PH, pour des applications aéronautiques en température. L'objectif est de rechercher les conditions d'élaboration d'un revêtement composite lubrifiant par la synthèse in situ de carbone amorphe dans une matrice oxyde. La première partie expérimentale de ces travaux présente une étude sur l'influence des conditions de synthèse puis de transformation par traitement thermique du revêtement hybride initial sur ses caractéristiques physicochimiques et structurales. L'investigation de l'évolution de la structure chimique des matériaux déposés par des techniques spectroscopiques (notamment RMN et IR) permet de comprendre les phénomènes se produisant lors des traitements thermiques. Nous exposons notamment quel est l'influence de la température et de l'atmosphère de traitement thermique sur les transformations physico-chimiques des revêtements et sur les réactions de fragmentation, d'oxydation et de recombinaison ayant lieu. Nous montrons ensuite quel est l'effet de l'introduction d'un renfort lamellaire tel que le talc sur ces réactions et sur les caractéristiques physico-chimiques et microstructurales des revêtements. La deuxième partie expérimentale concerne les caractérisations sclérométriques, mécaniques et tribologiques des différents revêtements déposés sur l'acier inoxydable 15-5PH. Nous déterminons les propriétés d'adhérence des revêtements par essais de rayure, ainsi que leurs caractéristiques mécaniques (dureté et module élastique) par nanoindentation et leurs comportements tribologiques par essais en configuration bille/plan avec une contreface en alumine. Des corrélations sont proposées entre les évolutions de la structure chimique et les performances tribologiques des revêtements. Des conditions d'élaboration et de traitement thermique optimales, à 250°C sous air ou à 300°C sous azote, conduisant à la synthèse de carbone amorphe lubrifiant in situ, et associées aux meilleurs comportements tribologiques des revêtements sont ainsi déterminées.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Bonino, Jean-Pierre
Turq, Viviane
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (CIRIMAT), UMR 5085
Mots-clés libres :Acier inoxydable - Revêtement par voie sol-gel - Tribologie - Carbone amorphe
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :03 Jun 2015 11:22