Issue |
Mécanique & Industries
Volume 5, Number 4, Juillet-Août 2004
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Page(s) | 441 - 450 | |
DOI | https://doi.org/10.1051/meca:2004044 | |
Published online | 28 September 2005 |
Mesure des énergies de rupture interfaciale : problématique et exemples de résultats d'essais de gonflement-décollement
Measurement of interfacial crack propagation energy-related problems and examples of results of buldge-and-blister test
Laboratoire de Thermodynamique et Physico-Chimie Métallurgiques (CNRS/INPG/UJF), ENSEEG, BP 75, 38402 Saint Martin d'Hères Cedex, France
Auteur de correspondance : michel.dupeux@ltpcm.inpg.fr
Reçu :
10
Juin
2003
Accepté :
7
Novembre
2003
La résistance mécanique des interfaces entre deux matériaux différents constitue un problème critique, tant d'un point de vue fondamental que d'un point de vue appliqué. De fait, la décohésion interfaciale est un mécanisme fréquent de défaillance des composants multimatériaux ou des pièces revêtues, d'usage de plus en plus courant dans les technologies avancées actuelles. Un certain nombre de considérations générales sont exposées sur les phénomènes de décohésion et la mécanique de la rupture interfaciale, dans l'objectif d'en déduire les critères qui assurent une validité optimale aux résultats des essais mécaniques de mesure d'adhérence. Parmi les techniques expérimentales existantes, l'accent est mis sur celles qui permettent une détermination fiable de l'énergie de rupture interfaciale. Le cas de l'essai de gonflement-décollement est développé. Les résultats obtenus par cette technique sur plusieurs systèmes couches/substrats sont présentés et commentés.
Abstract
The mechanical strength of interfaces between two different materials is a critical point, as well on a fundamental as on a practical aspect. Indeed, interfacial debonding is a frequent failure mechanism for multimaterial parts or coatings, which are more and more in use in advanced technologies. Several general considerations are introduced about interfacial debonding phenomena and interfacial fracture mechanics, aiming at criteria to define the most relevant adhesion mechanical tests, able to provide reproducible and physically significant results. Among the available experimental techniques for mechanical adhesion measurement, those which provide reliable values of interfacial crack propagation energy are emphasized. The example of bulge and blister testing is developed in more details. Results obtained by this technique on various film/substrate systems are presented and commented on.
Mots clés : Interfaces / rupture interfaciale / adhérence / énergie d'adhérence / essai de gonflement-décollement
Key words: Interfaces / interfacial fracture / adhesion / adhesion energy / bulge and blister test
© AFM, EDP Sciences, 2004
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