Caractérisation des revêtements et traitements de surface par SDL
La spectrométrie à décharge luminescente (SDL), méthode d’analyse physico-chimique des matériaux solides, est aujourd’hui la seule technique capable d’établir le tracé en continu de profils de concentration, avec une résolution en profondeur très satisfaisante. Facile à mettre en œuvre et particulièrement rapide, la SDL connaît un essor important dans le domaine du contrôle des surfaces industrielles. Elle permet d’analyser un grand nombre d’éléments simultanément pour différentes épaisseurs de couches. La généralisation des sources radiofréquence (RF) à l’ensemble des appareils commercialisés a en outre considérablement élargi le domaine d’applications de la technique : il est aujourd’hui possible d’analyser pratiquement tous les traitements de surface et revêtements, métalliques ou non, sur tout substrat ou presque.
Figure 1 : Caractéristique courant-tension théorique des décharges électriques dans le cas idéal d’électrodes planes et parallèles.
Figure 2 : Schéma de principe de la décharge entraînant l’érosion de la surface de l’échantillon analysé.
Figure 3 : Schéma de principe du spectromètre optique.
Figure 4 : Profil de rugosité 2D d’un cratère suite à une érosion.
Figure 5 : Profil brut (intensité lumineuse des éléments en fonction du temps d’analyse) d’un système multicouche de revêtements de Cr, Ni et Cu électrodéposés sur acier.
Figure 6 : Dépôt électrolytique d’étain-zinc sur acier. a) Profil brut (à gauche) : intensité lumineuse des éléments en fonction du temps d’analyse. b) Profil quantifié (à droite) : concentration des éléments en fonction de la profondeur érodée.
Figure 7 : Dépôt chimique de nickel-phosphore sur acier. Profil brut (à gauche) : intensité lumineuse des éléments en fonction du temps d’analyse. Profil quantifié (à droite) : concentration des éléments en fonction de la profondeur érodée.
Figure 8 : Profil qualitatif (intensité lumineuse des éléments en fonction du temps d’analyse) d’un traitement de passivation chromique sur tôle d’acier galvanisée.
Figure 9 : Profil qualitatif d’un dépôt DLC (Diamond Like Carbon) sur acier nitruré
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