Caractérisations et performances des assemblages collés époxyde-amine/aluminium

par Mickael Pomes-Hadda

Thèse de doctorat en Science et Génie des Matériaux

Sous la direction de Francis Maury et de Maëlenn Aufray.

Le président du jury était Valérie Nassiet.

Le jury était composé de Francis Maury, Maëlenn Aufray, Lénaïk Belec.

Les rapporteurs étaient Sébastien Touzain, Lionel Flandin.


  • Résumé

    La caractérisation et l’évaluation des propriétés physiques, chimiques, physico-chimiques et mécaniques sont un point important dans la compréhension du comportement des assemblages collés polymère/substrat. La spectroscopie diélectrique est une méthode de caractérisation efficace permettant d’étudier la dynamique moléculaire, et permettre aussi un suivi in situ de joints collés. La modélisation mathématique de résultats expérimentaux par la méthode de l’analyse par intervalle permet de s’affranchir de nombreux défauts de logiciels utilisés couramment (erreur expérimentale prise en compte dans les calculs du modèle, permet d’accepter ou de rejeter un modèle, …). Il a été démontré qu’en présence d’un substrat métallique, une compétition avait lieu entre la réaction de polymérisation et des réactions entre les monomères et les substrats métalliques, menant à une interphase (i.e. interface d’épaisseur non nulle) ayant des propriétés différentes des propriétés du même polymère en volume. Ces propriétés influent sur l’adhérence entre le polymère époxydeamine et le substrat d’aluminium. L’adhérence sera caractérisée par un test normé et reliée aux propriétés de l’interphase par diverses techniques. Des vieillissements de systèmes DGEBAanime/ aluminium ont été effectués. Durant ces vieillissements, des tests destructifs et non destructifs ont été effectués afin d’avoir un suivi sur les propriétés des interphases et interfaces de ces joints collés. Les résultats obtenus ont été mis en corrélation afin de pouvoir être capable par l’utilisation de tests non destructifs in situ, de pouvoir prévenir une rupture à l’interphase/interface entre l’adhésif et le substrat

  • Titre traduit

    Characterization and performance of bonded assemblies epoxy-amine / aluminum


  • Résumé

    Characterization and evaluation of physical, chemical, physico-chemical and mechanical properties are an important point in the comprehension of the behavior of bonded polymer/substrate assemblies. Dielectric spectroscopy is an effective method of characterization to study molecular dynamics, and also allow in situ monitoring of bonded joints. Mathematical modeling of experimental results by the method of interval analysis overcomes many shortcomings of commonly used software (experimental error taken into account, accept or reject a model ...). It has been shown that in the presence of a metal substrate, a competition was held between the polymerization reaction and the reactions between the monomers and metal substrates, leading to an interphase (i.e. non-zero thickness of interface) having properties different than these of the bulk. These properties influence the adhesion between the epoxy-amine polymer and the aluminum substrate. Adhesion will be characterized by a standardized test and related to the properties of the interphase by various techniques. The aging of DGEBA-anime/aluminum system have been done during this study. During the aging, destructive and non-destructive tests were carried out in order to have a follow-up on the properties of interfaces and interphases of these bonded joints. The results were correlated in order to be able to use an in situ non-destructive testing to prevent the rupture at the interphase/interface between the adhesive and the substrate


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