SUBCRITICAL CRACK GROWTH IN METAL-CERAMIC-INTERFACES

Résumé
Nous présentons un méthode d'estimation de la solidité des l'adhésion de films métalliques minces sur des substrats d'alumine. L'étude porte sur la propagation d'une fissure d'interface lors d'un essai de flexion 3 points. Le matière est composé d'une couche d'alliage AgPd de 10 à 50 µm d'épaisseur e t d'un substrat d'alumine dense à 96%. Les éprouvettes de flexion obtenues par collage de blocs d'alumine sur le substrat d'alumine et sur le film métallique sont entaillées très prés du film métallique. La préfissuration à l'interface est réalisée par un chargement asymétrique de l'éprouvette. Par la suite, la propagation de fissure est observée à l'aide d'un microscope optique situé mobile dans le plan de la fissure. La résistance à la propagation R est calculée à partir de l'enregistrement charge déplacement du point d'appui et de la mesure optique directe de la longueur de la fissure.

Abstract
A method is presented to investigate the adhesion strength of thin metal films on alumina substrates. For this purpose the extension behavior of an interface crack in the composite was observed in a 3-point bending test . The composite consists of a 96-percent alumina and an AgPd-alloy with a thickness of 10-50 µm. A compound system is produced from the composite by glueing alumina blocks to the alumina substrate and to the metal film respectively. Bending specimens are cut out of this compound system and are notched near the interface layer. By asymmetrical preloading an interface crack is produced as a crack starter . During the following bending test the controlled crack-extension is observed with a travelling microscope. The loaddisplacement diagram and the optically measured crack length are used to calculate the crack resistance R, which characterizes the adhesion strength of the metal film.