Elaboration de couches minces et mecanismes d'adhesion sur substrats organiques. Cas du cuivre pulverise sur polymere tentative de depots adherents de y/y2o3 sur fibres de carbone

par VINCENT LEGOIS

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Marc Aucouturier.

Soutenue en 1997

à Paris 11 .

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  • Résumé

    Les techniques de depot sous vide en phase vapeur (p. V. D. ) ont ete utilisees pour modifier les proprietes de surface d'un composite a matrice organique (polyarylamide) et des fibres de carbone devant servir de renforts pour des materiaux composites a matrice metallique. Dans le premier cas, la propriete recherchee etant la conductivite electrique, un depot de cuivre est realise par pulverisation cathodique. La caracterisation de l'adhesion cuivre/polymere est effectuee par differentes methodes d'analyse de l'interface (ftir, xps, sims, rbs) en correlation avec des essais d'adherence. Les resultats obtenus a partir de couches minces (20 nm) mettent notamment en evidence l'apparition d'une nouvelle liaison chimique a l'interface, sur une profondeur minimum de 70 nm. La comparaison avec des couches evaporees demontre l'existence d'une correlation entre reaction interfaciale et adherence. L'etude de couches plus epaisses (1,5 microns) confirme la presence du cuivre dans le polymere, sur des profondeurs plus importantes (700 nm), mais le mecanisme de cette penetration, qui ne correspond pas a une diffusion fickienne, reste cependant a elucider. L'influence des principaux parametres d'elaboration (pression, temperature) sur la resistivite et les contraintes residuelles (par diffraction x) est egalement etudiee et permet d'optimiser les proprietes finales des couches. La protection des fibres de carbone, endommagees lors de l'elaboration par reaction avec le metal liquide, constitue la seconde partie de cette etude. La solution d'une couche duplex yttrium/oxyde d'yttrium devant jouer le role de barriere de diffusion et assurer la transmission des deformations entre la matrice et les fibres, fait l'objet d'une etude de faisabilite par evaporation sous bombardement electronique. Les resultats montrent notamment que les couches presentent des proprietes intrinseques satisfaisantes mais que leur adherence aux fibres n'est pas suffisante.


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Informations

  • Détails : 185 P.
  • Annexes : 115 REF.

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  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TH2014-013376
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