Caractérisation des surfaces par SDL

Les propriétés d’emploi des matériaux dépendent de plus en plus de leur composition superficielle. L’industrie s’est en effet attachée, au cours des trente dernières années notamment, à développer des revêtements et traitements permettant, par des moyens mécaniques, physiques, chimiques ou électrochimiques, d’obtenir à la surface d’un matériau la modification de sa nature, de sa composition, de sa structure ou de l’état de ses contraintes superficielles, sans modifier ni altérer ses caractéristiques à cœur. Les traitements de surface permettent donc d’améliorer les propriétés de surface d’un matériau pour conférer aux produits une plus grande valeur ajoutée en les rendant plus résistants à la corrosion, à l’oxydation, à l’usure et au frottement, et plus performants thermiquement, électriquement en améliorant leur aptitude au soudage ou simplement leur aspect, etc. On peut ainsi, en protégeant un acier au carbone par un revêtement de zinc, une passivation et un système de peintures, lui conférer une résistance à la corrosion tout en gardant d’excellentes propriétés mécaniques, comme c’est par exemple le cas des tôles automobiles.

Le développement de tels traitements a nécessité la mise en place d’outils d’étude et de contrôle afin d’aboutir à des produits fiables et reproductibles.

Compte tenu de l’essor de l’industrie des traitements de surface, l’analyse et d’une façon plus large la caractérisation des surfaces sont aujourd’hui une nécessité dans de nombreux domaines : corrosion, oxydation, passivation, catalyse, usure, frottement, lubrification, diffusion, adsorption, adhérence, conductivité thermique et électrique, photovoltaïque, etc. Suivant le problème étudié et les propriétés concernées, la définition du terme surface peut varier de façon très importante, depuis la stricte monocouche jusqu’à des couches atteignant plusieurs dizaines de micromètres ou plus, de 50 à 100 µm d’épaisseur d’alumine (Al ₂ O ₃ ) par exemple après traitement d’anodisation dure sur une pièce en aluminium.

Il existe une grande variété de méthodes d’analyse disponibles , dont certaines sont essentiellement utilisées dans les centres de recherche universitaires ou les centres techniques. On constate toutefois que la localisation des appareils s’est considérablement étendue suite aux nombreux développements réalisés et qu’elle dépend aujourd’hui d’une part du degré de sophistication et d’avancement de la technique, et d’autre part, de la valeur ajoutée du produit analysé. Cependant, si l’on exclut le domaine de la microélectronique, peu de méthodes sont adaptées au contrôle des surfaces industrielles ...