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Résume thèse Bertrand Rives

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Adhérence de primaires aéronautiques sur oxydes d'aluminium

 

Bertrand RIVES - 12 octobre 1999.

L'industrie aéronautique utilise des peintures primaires pour protéger de lacorrosion les surfaces des pièces en aluminium. Comprendre les étapes de formation et de dégradation des interphases, entre une surface et unrevêtement de peinture, est nécessaire pour contrôler l'adhérence et la durabilité des assemblages.

La méthodologie proposée est transposable à l'ensemble des assemblagespeintures / substrats métalliques. afin de favoriser les ruptures adhésives lors des tests d'adhérence, différents traitements de surface ont étéréalisés. Ils vont des formations d'oxydes par voie thermique aux décapages alcalins ou acides et, ont permis d'obtenir des natures d'oxydes couvrant unelarge plage de propriétés acido-basiques et d'hydratation de couches, tout en maintenant une rugosité de surface extrêmement faible.

Le caractère pluridisciplinaire des résultats (étude en : XPS, mouillabilité,électrochimie, MEB, AFM, flexion trois points, EA) met en évidence que la constitution de l'interphase, entre la surface de l'oxyde d'aluminium et lesprimaires, résulte d'un ensemble complexe de paramètres. L'adhérence est liée à la composition chimique des oxydes de surface et à l'acido-basicité au sensde Lewis ou de Bronsted. L'augmentation du caractère basique des oxydes d'aluminium hydratés renforce fortement l'adhérence des primairespolyuréthanne (p23) et époxyde (p60b).

D'une façon générale, les variations de l'adhérence combinent la création de liens énergétiques forts entre le substrat et le revêtement, et aussi lastructuration de l'interphase. Cette structuration modifie la localisation des couches de faible cohésion dans l'épaisseur du feuil et donc influedirectement sur l'énergie de rupture.

On montre aussi que l'incorporation d'organosilanes (-gps) dans les primaires époxydes renforce l'adhérence sur des surfaces plus acides. Le vieillissementhydrique propose met en jeu deux processus concurrents : - un renforcement de l'adhérence par modification des propriétés des oxydes de surface, - unedégradation de l'interface par d'irréversibles cloquages du film. Leurs cinétiques respectives conditionnent les effets observes.

Enfin, ce travail sur des matériaux industriels montre que l'interférenceentre réactivité de surface et adhérence est une question primordiale.