EBSD à Haute Résolution Angulaire et Déformations Elastiques ...

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Description

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EBSD à Haute Résolution Angulaire et Déformations Elastiques Locales Claire MAURICE et Roland FORTUNIER Ecole des Mines de St-Etienne, laboratoire SMS, UMR CNRS 5146, ST ETIENNE

• sofc qualité
• point dans l'espace de hough détection automatique des bandes
•  
• détermination des contraintes résiduelles dans les matériaux céramiques pour sofc
• op op

Sujets

• Mémoire
• Maurice
• Étienne
• Kikuchi
• École des Mines
• Espace
• Matériau
• Céramique
• Contrainte
• Détermination

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Extrait

EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiques Locales
Claire MAURICE et Roland FORTUNIER
Ecole des Mines de St-Etienne, laboratoire SMS, UMR CNRS 5146, ST ETIENNEEBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
1 – Principes physiques de l’EBSD
a) utilisation standard
b) mesure des distorsions
2 – Validations expérimentales
3 – Quelques applications récentes
2EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
Princiipes physiiques dde l’EBSD
Projection gnomonique
Cônes de Kossel -> Hyperboles
d
hkl
1 BBandeande de KikuchiKikuchi
= 1 famille de plans cristallo.
(hkl)(hkl)(hkl)(hkl) pplanelane tracetracetracetrace
Intersections
= Axes de Zone
3EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
IdIndexatition StStanddard
The 2D HHough TTransform
PfPerformances
Angulaire (relatif) 0,5° - 1°
Spatiale W FEG
LatéraleLatérale (//(// axe de tilt) 00,55 µµmm 2200 nnmm
Une droite de l’espace direct
Longitudinale x 3
est reppprésentée par
un point dans l’espace de Hough
Profondeur qqs 10 nm
Détection automatiqque des bandes de Kikuchi
4EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
DiDistorsion élélastitique
Relier le champ de déplacement mesuré entre
ddddeux didiiagrammes EBSDEBSD àààà la diditsttorsorsion du cru criitlstal
  

OP  Id OP
 
   
z
s
 
OPOP

OP Z
5EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
VValidation sur siimulatitions
Sensibilité / déformations et rotations
Mesure de de la composante imposée OK la composante imposée OK – – eerreur faiblerreur faible

Sensibilité / qualité de la corrélation d’image
--4444
Si corrélation au 1/10 pixel – erreur < 10

Sensibilité / calibration de la projection
-4-4
Erreur sur position absolue : erreur < 10

Sensibilité / actualisation des paramètres de projection

Si position non actualisée : apparition de « pphantomhantom strains» strains»
6EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
Flexiion 4P4P d’d’un monocristtal Si
Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.
x (1)x (1)
y (2)
z (3)
u =u = -190µm
S. Villert, C. Maurice, C. Wyon and R. Fortunier,
7
Accuracy assessment of elastic strain measurement by EBSD, Journal of Microscopy 233 (2), pp 290-301 (2009)EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
MSMesa Sii GGe sur wafSfer Sii
1-x x
ax000,,,54545431 0,01992xxx
 
SiGe
2
000,,,002002002733xnm
Experiment / FE simulation
Mesures / EF
an 0.0.0.5431m
sisisi
εεε
x
dev,zzdev,zzdev,zz
z
ε ε ε
x
dev,xx dev,v,v,yyyyyy dev,zz
z
Tetragonalonalonal Distorsiononononononalalalorsion y
of SiGSiGSiGSiGeSiGeSiGe e lattttice

zz
y

xx
10µm
S. Villert, C. Maurice, C. Wyon and R. Fortunier,
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Accuracy assessment of elastic strain measurement by EBSD, Journal of Microscopy 233 (2), pp 290-301 (2009)EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
TSV cuiivre dans substrat Si
Impossible d'afficher l'image. Votre ordinateur manque peut-être de mémoire pour ouvrir l'image ou l'image est endommagée. Redémarrez l'ordinateur, puis ouvrez à nouveau le fichier. Si le x rouge est toujours affiché, vous devrez peut-être supprimer l'image avant de la réinsérer.
Test structurructure
Silicon
Copper
eps’eps’ xx
R. Taïbi, «3D integration in microelectronics », thèse de doctorat EMSE (2012)
9EBSD à Haute Résolution Angulaire
et Déformations Elastiqques Locales
Mesure de champs aux petites dimensions - Besançon 9 et 10 décembre 2010
Electrollyte d’d’une pilile SOFCSOFC
-3
2 (10 )
Qualité EBSD
11
0
-1.2
Cathode
Anode
2µm
LSM
Ni+YSZZ
XCF
 (MPa)
400
11
CFLCFL
AFL
LSM +M + YSZ
ElecElectrolyte
NiONiO + YSZ
YSZ
0
-400
J. Villanova, «Détermination des contraintes résiduelles dans les matériaux céramiques pour SOFC », thèse de doctorat EMSE (2010)
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