Coordination : Maëlenn Aufray
Le développement de nouveaux matériaux à propriétés originales passe souvent par la synthèse et/ou mise en œuvre de multi-matériaux, que ce soient des substrats revêtus, des alliages, des composites ou des assemblages collés.
Les adhésifs sont très utilisés dans de nombreux domaines tels que l’automobile ou l’aéronautique : leur fonction est non seulement une fonction d’assemblage, mais également parfois d’étanchéité. Dans les deux cas, l’adhérence entre substrat et adhésif est primordiale. La caractérisation des joints de colles, mais aussi des interphases formées, est alors cruciale : si les techniques de caractérisation classiques permettent la caractérisation de polymères en volume, la caractérisation aux différentes échelles des interphases est souvent plus difficile. En effet, des interfaces sont créées et la mesure de l’adhérence, en plus de la caractérisation des interphases, est un critère de choix pour la valorisation de ces multi-matériaux (tous les couples support/revêtement sont concernés, chaque matériau pouvant être un métal, une céramique, un polymère ou un matériau composite).
L’Axe Transverse Adhérence concerne particulièrement les équipes MEMO, RTS et SURF à son démarrage.
Plusieurs tests (directs ou indirects) d’adhérence sont utilisés au CIRIMAT, entre autre :
– l’analyse thermo-gravimétrique comme mesure d’adhérence lors d’écaillage à haute température (cyclage thermique)
– la flexion trois-point comme mesure de l’adhérence de films minces et d’adhésifs (norme ISO 14679-1997)
– la sclérométrie
Les caractérisations des surfaces et interfaces (faciès de rupture) sont aussi un enjeu important des recherches associées.
L’Axe Transverse Adhérence est, entre autre, appuyé par l’enseignement de cette spécialité à l’ENSIACET, pour les ingénieurs Matériaux de 3ème année. Un résumé du cours (en français) est disponible ici
Enfin, cette thématique est abordée en collaboration avec l’axe transverse Assemblage (ASM) de l’Institut Clément Ader (ICA).
The development of new materials with original properties often requires the synthesis and or shaping of multi-materials, either coated substrates, alloys, composites or gluing assemblies.
Adhesives are largely used in many fields such as automobile and aeronautical : their function is not only to join, but also sometimes impermeability. In both cases, the adhesion between substrate and adhesive is essential. The characterisation of glue joints, but also of formed interphases, is then crucial : while common characterisation techniques allow for the characterisation of polymers in the bulk, the characterisation of interphases at various scales is often more difficult. Indeed, interfaces are generated and measuring the adhesion, on top of the interphase characterisation, is a choice criterion for the validation of these multi-materials (this is relevant for all substrate/coating couples, each material being either a metal, a ceramic, a polymer or a composite material).
The transverse axis Adhesion was mainly related to MEMO, RTS and SURF teams when started.
Many tests (directs or indirects) of adhesion are used at the CIRIMAT, amongst which :
– thermogravimetric analysis as a measure of adhesion when flaking is observed at high temperature (thermal cycling)
– three-point flexural test as a measure of adhesion for thin films and adhesives (ISO norm 14679-1997)
– la sclerométry
Characterosations of surfaces and interfaces (fracture surfaces) are also an important challenge for associated research.
The tranverse axis Adhesion is, amongst others, supported by the teaching of this specialty at ENSIACET for engineers studying Materials in 3rd year. A course summary (in French) is available here.
Finally this topic is related to the transverse axis Assembly of the Institut Clément Ader (ICA).
