Caractérisation des revêtements: RESCOLL s’équipe d’un Nano-Indenteur et d’un Nano-Scratch
Rescoll’Blog / 10 novembre 2009
Un Nano-Indenteur NHT et un Nano-Scratch NST de chez CSM Instrument viennent compléter le parc des machines disponibles à Rescoll pour la réalisation des essais mécaniques et la caractérisation des revêtements.
Les vernis et revêtements mis au point dans des projets tels que SMILE et SMART WOOD COATING doivent en effet être caractérisés, notamment au niveau de leur adhérence sur les substrats, de leur résistance à la rayure et de leurs propriétés mécaniques.
1) Fonction Nano-indenteur
Le nano-indenteur permet de déterminer les propriétés mécaniques de couches minces ou revêtements tout en s’affranchissant des contraintes liées aux substrats les supportant. S’il est possible de caractériser des couches de quelques centaines de microns par des méthodes classiques (traction, compression, flexion), cela devient difficile pour des couches de plus faible épaisseur. Ainsi, la technique de nanoindentation rend possible la caractérisation de couches minces de faible épaisseur (< 100 µm). De plus, cette analyse ne nécessite qu’un échantillon plan et peu de matière contrairement aux techniques classiques de caractérisation mécanique.
Par le contrôle de la force et de la profondeur de pénétration d’un diamant de type Berkovitch dans le revêtement, les caractéristiques suivantes peuvent être obtenues :
– Dureté Indentation et Vickers
– Module d’Young
– Energie élastique, plastique et de fracture
– Ténacité
De plus, les modules élastique et visqueux ainsi que le comportement des revêtements en fatigue peuvent être déterminés par la méthode d’analyse dynamique (≥20 Hz) disponible sur cet appareillage.
2) Fonction Nano-scratch
Le nano-scratch permet d’étudier le comportement d’un matériau lorsqu’on le soumet à un test à la rayure. Une pointe sphérique, de rayon 2 µm, entre en contact avec l’échantillon sous charge et déplacement contrôlés. La mesure de la force tangentielle résultante permet de déterminer :
– le coefficient de friction du matériau
– la résistance à la rayure sous charge du matériau
– l’adhérence d’un revêtement sur un substrat
– la cartographie de la rayure
