Adherence de primaires aeronautiques sur oxydes d'aluminium

• Auteur / Autrice : BERTRAND RIVES
• Direction : Christophe Levaillant
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences et techniques
• Date : Soutenance en 1999
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Résumé

L'industrie aeronautique utilise des peintures primaires pour proteger de la corrosion les surfaces des pieces en aluminium. Comprendre les etapes de formation et de degradation des interphases, entre une surface et un revetement de peinture, est necessaire pour controler l'adherence et la durabilite des assemblages. La methodologie proposee est transposable a l'ensemble des assemblages peintures / substrats metalliques. Afin de favoriser les ruptures adhesives lors des tests d'adherence, differents traitements de surface ont ete realises. Ils vont des formations d'oxydes par voie thermique aux decapages alcalins ou acides et, ont permis d'obtenir des natures d'oxydes couvrant une large plage de proprietes acido-basiques et d'hydratation de couches, tout en maintenant une rugosite de surface extremement faible. Le caractere pluridisciplinaire des resultats (etude en : xps, mouillabilite, electrochimie, meb, afm, flexion trois points, ea) met en evidence que la constitution de l'interphase, entre la surface de l'oxyde d'aluminium et les primaires, resulte d'un ensemble complexe de parametres. L'adherence est liee a la composition chimique des oxydes de surface et a l'acido-basicite au sens de lewis ou de bronsted. L'augmentation du caractere basique des oxydes d'aluminium hydrates renforce fortement l'adherence des primaires polyurethanne (p23) et epoxyde (p60b). D'une facon generale, les variations de l'adherence combinent la creation de liens energetiques forts entre le substrat et le revetement, et aussi la structuration de l'interphase. Cette structuration modifie la localisation des couches de faible cohesion dans l'epaisseur du feuil et donc influe directement sur l'energie de rupture. On montre aussi que l'incorporation d'organosilanes (-gps) dans les primaires epoxydes renforce l'adherence sur des surfaces plus acides. Le vieillissement hydrique propose met en jeu deux processus concurrents : - un renforcement de l'adherence par modification des proprietes des oxydes de surface, - une degradation de l'interface par d'irreversibles cloquages du film. Leurs cinetiques respectives conditionnent les effets observes. Enfin, ce travail sur des materiaux industriels montre que l'interference entre reactivite de surface et adherence est une question primordiale.