2019-10720-1262 - Système substrat d’alumine/dépôt de pyrocarbone : Corrélations entre rugosité du substrat, adhérence, te (Matériaux, physique du solide)

Description de l'offre

Domaine : Matériaux, physique du solide

Contrat : Stage

Description du poste :

Situé à 20 km de Tours, le centre du CEA Le Ripault concentre tous les métiers et compétences scientifiques et techniques pour la mise au point de nouveaux matériaux, depuis leur développement (conception, synthèse, sécurité et fiabilité d’emploi) jusqu'à leur industrialisation (procédés de mise en œuvre et intégration système). Cette expertise, de l’amont à l’aval, développée au service de la Défense, trouve de nombreuses applications dans le domaine civil, profitant aussi bien à de grands industriels qu’à des PME. Contexte Des pièces en alumine recouvertes de couches minces de pyrocarbone (PyC) sont utilisées dans des applications électriques sous haute tension. La bonne adhérence des couches sur les substrats est alors nécessaire. Or, d’une manière générale, il est difficile de faire adhérer du PyC à l’alumine, en particulier si sa surface est lisse. La création d’une rugosité maîtrisée par usinage des substrats avant le dépôt du PyC permet d’assurer un ancrage du revêtement suffisant pour l’application. Les couches minces de PyC à microtexture contrôlée sont obtenues par dépôt chimique en phase vapeur à basse pression (LPCVD) et à haute température. Il est nécessaire de contrôler la fiabilité du processus de fabrication et la bonne qualité des pièces finales. Ce contrôle implique la parfaite connaissance de la rugosité des substrats en alumine après leur usinage, de mesurer les propriétés électriques du dépôt de carbone, de déterminer la texture du pyrocarbone et de vérifier les épaisseurs et, enfin, d’évaluer l’adhérence du dépôt. Objectifs du stage Les films de PyC seront déposés par LPCVD sur des substrats en alumine (Al2O3) dont les différents états de rugosité auront été contrôlés. Les mesures de rugosités linéique et surfacique seront notamment réalisées pour chaque type d’usinage réalisé par le fournisseur des substrats à l’aide d’appareillages spécifiques. Les épaisseurs seront mesurées par microscopie optique et la microtexture sera atteinte par la méthode de l’angle d’extinction par MOLP. La résistivité électrique des échantillons sera mesurée par la méthode des 4 pointes et corrélée à la texture du PyC et aux conditions LPCVD. Enfin, l’adhésion des revêtements de PyC sera évaluée à l’aide d’essais de pelage et de traction et corrélée à la rugosité des substrats et à la résistivité des couches. Le (la) candidat(e) évoluera dans l'environnement scientifique et technique de pointe du CEA Le Ripault.


MASTER/INGENIEUR
Méthodes de dépôt en couche mince
BAC+5