Mesure de la force d’adhérence de revêtements minces

Les chercheurs mesurent la force d'adhérence de revêtements minces

Le flux d’évaluation de la résistance directe de l’interface par une technologie de test ultra-petite. Crédit : Wu Xiangyu

Le revêtement protège les matériaux de structure des environnements difficiles. C’est vital pour des choses telles que les turbines à gaz, où les composants peuvent atteindre des températures élevées, ou les premières parois des réacteurs à fusion nucléaire. L’épaisseur et la fragilité limitées d’une couche de revêtement, cependant, rendent difficile la mesure de la force de liaison interfaciale d’un matériau revêtu.

Les techniques de faisceau d’ions focalisé (FIB) et de nanoindentation ont permis des technologies de test ultra-petites (USTT) qui évaluent les propriétés mécaniques de petites zones. Pourtant, des recherches supplémentaires sont nécessaires sur l’applicabilité des USTT à la mesure de matériaux liés et de revêtements dissemblables.

Maintenant, un groupe de recherche a utilisé des USTT pour clarifier la force de liaison interfaciale de feuilles de tungstène de 0,2 mm revêtues d’acier ferritique. Le groupe, qui comprenait Xiangyu Wu de l’Université du Tohoku et le professeur Ryuta Kasada, a utilisé des tests de micro-traction et des tests de micro-compression par cisaillement.

Les détails de leurs recherches ont été publiés dans la revue Science et génie des matériaux A.

Le groupe a utilisé une méthode de liaison par explosion sous-marine développée par l’un de ses membres, Kazuyuki Hokamoto de l’Université de Kumamoto, pour enduire une feuille de tungstène de 0,2 mm d’épaisseur sur de l’acier ferritique. À partir de là, les chercheurs ont préparé des échantillons compressifs de taille micrométrique à l’aide de FIB. Ceux-ci ont ensuite été examinés par des essais de compression en micro cisaillement pour obtenir des courbes charge-déplacement. Lorsque la déformation de cisaillement a été réduite à 1 m2, la résistance au cisaillement était supérieure à celle du revêtement de tungstène.

« Nos résultats montrent que l’échantillon ultra-petit mesure avec succès la résistance au cisaillement interfaciale réelle du tungstène fragile et le joint en acier », a déclaré Kasada. application de la technologie multi-matériaux utilisée dans les composants industriels. »


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Plus d’information:
Xiangyu Wu et al, Évaluation de la force de liaison du joint de soudage explosif du tungstène à l’acier ferritique à l’aide de technologies de test ultra-petites, Science et génie des matériaux : A (2021). DOI : 10.1016/j.msea.2021.141995

Fourni par l’Université du Tohoku

Citation: Mesure de la force de liaison des revêtements minces (2021, 17 septembre) récupéré le 17 septembre 2021 sur https://techxplore.com/news/2021-09-bond-strength-thin-coatings.html

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