Les tests d'adhérence appliqués aux revêtements minces : une synthèse bibliographique

Adherence tests for coatings on substrates: a review

Équipe Matériaux-Surface-Mécanique, Laboratoire Procédés Matériaux Instrumentation, E.N.S.A.M., 2 bd. du Ronceray, BP 93525, 49035 Angers cedex

Résumé

Dans sa préface de l'ouvrage Adhesion measurements of films and coatings [2], K.L. Mittal dénombre plus de 355 techniques différentes de caractérisation de l'adhérence de revêtements sur leur substrat. Néanmoins nombre de ces techniques dérivent d'essais mis en œuvre pour évaluer l'adhérence de joints collés et ne sont pas forcément adaptées à la configuration d'une couche mince (d'épaisseur inférieure à 10 μm) adhérente, par le fait même de la différence importante de volume de matière de part et d'autre de la jonction. Par ailleurs, les contraintes de l'opérateur sont multiples et ne permettent pas forcément un investissement dans une étude approfondie du test employé. C'est pourquoi nous proposons une revue critique de différents tests d'adhérence utilisés et/ou particulièrement bien adaptés aux structures couchesubstrat. L'accent est porté sur le cadre d'utilisation de ces essais. Il est aussi montré que les résolutions de plus en plus fines des techniques de contrôle non destructif permettent maintenant l'observation de défauts d'adhésion aux interfaces revêtement-substrat.

Abstract

In the book Adhesion measurements of films and coatings [2], K.L. Mittal notes that he has compiled 355 different measurements techniques for the adhesion of coatings on substrates. Nevertheless, only few tests are suitable for the configuration {coating (less than 10 μm thick) – substrate} because the material volume is very different on each side of the interface. In this paper we have performed a critical review of the techniques of adhesion measurement. The emphasis is on the elements of the compromise required when the choice of a method must be done. We show that advance in non-destructive techniques allows now to characterize very small adhesion defects between coating and substrate.