Étude des propriétés mécaniques de couches hybrides organiques-inorganiques en fonction de leur structure

Mechanical properties study of the organic inorganic hybrid films as a function of their structure

• Auteur / Autrice : Abdel Karim Ferchichi
• Direction : Sylvie Calas, Pascal Etienne
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Milieux denses et matériaux
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Montpellier 2

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surfaces (technologie)

Revêtements

Mots clés libres

Couches hybrides

Nanoindentation

Propriétés mécaniques

Résumé

Ce travail porte sur l'étude de l'effet d'un changement structural sur les propriétés mécaniques de couches hybrides organiques inorganiques. L'évolution de la cinétique des réactions d'hydrolyse et condensation des différents systèmes a été suivie par RMN liquide du 29Si. Plusieurs effets ont été étudiés: la fonctionnalité du précurseur, la nature de son groupement organique, la teneur en particules de silice et leur taille. L'évolution des propriétés mécaniques est étudiée par la technique de nanoindentation et la caractérisation structurale a été réalisée par spectroscopie IR et RMN solide du 29Si. Les résultats montrent que les propriétés mécaniques sont intimement liées à la connexité du réseau. Une fonctionnalité basse ainsi que l'utilisation de groupements organiques longs ou encombrants abaissent l'état de réticulation, ce qui induit des propriétés mécaniques faibles. De même, la connexité du réseau augmente avec la teneur en silice et lorsque la taille des particules diminue

The object of this work is the study of the effect of a simple structural change on the mechanical properties of organic inorganic hybrid layers. The evolution of hydrolysis and condensation kinetics of the various systems was followed by liquid 29Si NMR. Several effects were studied: functionality of the precursor, nature of its organic groups, the content and size of silica particles. The evolution of the mechanical properties is studied by the nanoindentation technique and the structural characterization was carried out by IR spectroscopy and solid 29Si NMR. The results show that the mechanical properties are closely related to the connectivity of the network. A low functionality as well as long or voluminous organic groups lower the state of crosslinking, which induces weak mechanical properties. In the same way, the connectivity of the network increases with the silica content and when the size of the particles decreases