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A. CORNET et J.-P. DEVILLE
En comparant l’amplitude et la phase de la réponse en déplacement, par rapport à la modulation de force, on peut mettre en évidence les propriétés viscoélastiques d u n matériau.
3.3. Caractérisation des couches minces
Ce sont les caractéristiques mécaniques qu’on cherche à déterminer en ce qui
concerne les couches minces (module de Young, dureté, ténacité traduisant un
éventuel comportement fragile) ; on s’intéresse également à leur adhérence sur le
substrat.
adhesion : propriété << fondamentale >> liée aux liaisons atomiques et plus particulièrement à l’énergie
;
adherence : propriété << pratique >> tenant compte des comportements mécaniques du revêtement et du substrat ainsi que des conditions de sollicitation
du revêtement(42).
Une rupture cohesive se produit dans le revêtement ou dans le substrat,
une rupture adhésive se produit à l’interface.
L‘énergie d’adhésion par unité d’aire ou énergie de Dupré, W,,, dépend de
l’énergie superficielle du revêtement, y, , de la nature de la surface du substrat,
y,, et de l’énergie interfaciale, y, , , qu’il faut fournir pour créer le joint d’adhésion :
(2.40)
La mécanique linéaire de la rupture nous enseigne que pour propager une fissure dans u n matériau fragile il faut fournir une énergie, G, supérieure à un
seuil critique, G,. Dans le cas d’un système revêtement, R, et substrat, S, on
peut, si les matériaux s’y prêtent, provoquer la fissuration de l’un des partenaires et par conséquent la rupture du joint. On montre qu’on peut relier l’énergie critique G, à l’énergie d‘adhésion WR, par :
T ,
G, = W, , f VeT-Ta
(2.41)
f : facteur lié à la rhéologie des corps R et S,
V : vitesse de propagation de la fissure,
T , et T, : paramètres homogènes à une température et dépendant de R et S,
T : température du système.
< W, , < 5 J.rn-,, 1 < G, < lo3 J.m-2.
(41) Darque-Ceretti E., L‘Adhésion : les concepts et les causes, Reu. Métaii. Cah. in$ Tech.
(42) Maugis D., Adhérence des solides, aspects mécaniques, Reu. Métali. Cah. rnJ. Tech.
(1997) 617-633.
(1997) 655-690.
A. CORNET et J.-P. DEVILLE
En comparant l’amplitude et la phase de la réponse en déplacement, par rapport à la modulation de force, on peut mettre en évidence les propriétés viscoélastiques d u n matériau.
3.3. Caractérisation des couches minces
Ce sont les caractéristiques mécaniques qu’on cherche à déterminer en ce qui
concerne les couches minces (module de Young, dureté, ténacité traduisant un
éventuel comportement fragile) ; on s’intéresse également à leur adhérence sur le
substrat.
adhesion : propriété << fondamentale >> liée aux liaisons atomiques et plus particulièrement à l’énergie
;
adherence : propriété << pratique >> tenant compte des comportements mécaniques du revêtement et du substrat ainsi que des conditions de sollicitation
du revêtement(42).
Une rupture cohesive se produit dans le revêtement ou dans le substrat,
une rupture adhésive se produit à l’interface.
L‘énergie d’adhésion par unité d’aire ou énergie de Dupré, W,,, dépend de
l’énergie superficielle du revêtement, y, , de la nature de la surface du substrat,
y,, et de l’énergie interfaciale, y, , , qu’il faut fournir pour créer le joint d’adhésion :
(2.40)
La mécanique linéaire de la rupture nous enseigne que pour propager une fissure dans u n matériau fragile il faut fournir une énergie, G, supérieure à un
seuil critique, G,. Dans le cas d’un système revêtement, R, et substrat, S, on
peut, si les matériaux s’y prêtent, provoquer la fissuration de l’un des partenaires et par conséquent la rupture du joint. On montre qu’on peut relier l’énergie critique G, à l’énergie d‘adhésion WR, par :
T ,
G, = W, , f VeT-Ta
(2.41)
f : facteur lié à la rhéologie des corps R et S,
V : vitesse de propagation de la fissure,
T , et T, : paramètres homogènes à une température et dépendant de R et S,
T : température du système.
< W, , < 5 J.rn-,, 1 < G, < lo3 J.m-2.
(41) Darque-Ceretti E., L‘Adhésion : les concepts et les causes, Reu. Métaii. Cah. in$ Tech.
(42) Maugis D., Adhérence des solides, aspects mécaniques, Reu. Métali. Cah. rnJ. Tech.
(1997) 617-633.
(1997) 655-690.