Assemblage d'un acier inoxydable par un adhesif structural epoxydique : effets du vieillissement hygrothermique

par MARIE-PIERRE ZANNI-DEFFARGES ZANNI

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de M. SHANAHAN.

Soutenue en 1994

à l'EMP .

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  • Résumé

    Le but de cette these est d'etudier le comportement d'un assemblage structural (acier inoxydable z5cnu17/adhesif epoxydique af3109-2u) sollicite en cisaillement apres diverses expositions hygrothermiques. La complexite du systeme choisi et des lois gouvernant le collage a necessite le developpement de plusieurs poles de recherche. L'adhesif a l'etat pur et le joint colle ont ete caracterises a l'etat initial et apres vieillissement sous vapeur saturante a 40c, 55c et 70c (par viscoelasticimetrie, en traction uniaxiale et en torsion et par spectrometries auger et xps). Les cinetiques de diffusion de l'eau etudiees a partir des mesures gravimetriques indiquent qu'il existe au moins deux phases de diffusion dans la resine, ceci etant lie a sa structure heterogene. Des cycles absorption/desorption montrent qu'en plus des endommagements physiques, des reactions chimiques sont susceptibles d'avoir lieu. En ce qui concerne les joints traites par sablage et sollicites en torsion, un milieu chaud et humide provoque une diminution des caracteristiques intrinseques de l'adhesif ainsi que de celles reliees a l'interface substrat/polymere. Ces observations, renforcees par un modele de diffusion de l'eau reposant sur les mesures mecaniques, supposent qu'il existe deux processus de diffusion dans le joint, d'une part, dans l'epaisseur de la colle, et d'autre part, aux interfaces. La chute de la resistance mecanique du joint traite par sablage puis vieilli a oriente l'etude vers d'autres types de traitements de surface (decapage acide, application de primaires). Le decapage acide n'est pas favorable a la nature de l'acier et de l'adhesif. Par contre certains primaires renforcent les liaisons interfaciales vis a vis de l'eau. Les spectrometries auger et esca ont permis de determiner la presence d'une interphase sur les facies de rupture des joints colles, celle-ci etant repartie aleatoirement sous forme d'ilots d'epaisseur differente


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  • Détails : 291 P.
  • Annexes : 137 REF.

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