Abstract FR:

Dans le cadre de ce memoire, une demarche scientifique d'etude de l'adherence polymere / metal et plus precisement de l'assemblage alliage d'aluminium / epoxyde / polyfluorure de vinylidene est proposee. Elle s'appuie sur une approche physico-chimique (mouillage, tof-sims, xps, infra rouge, sdl) par l'analyse des surfaces, des facies de rupture ainsi que par l'interpretation des liaisons se creant a l'interface et sur une approche mecanique (essai de cisaillement par double recouvrement, clivage). La comprehension des mecanismes d'adhesion est possible par une analyse fine des proprietes superficielles des materiaux de l'assemblage. Une importance est ainsi donnee a l'evolution des surfaces du metal et du polymere apres les differents traitements. En ce qui concerne le metal, il est montre que le traitement, un bain a base d'acide phosphorique, intervient sur l'evolution de la morphologie et sur la composition chimique de l'extreme surface. Apres traitement de l'alliage, la rupture se produisant a l'interface polymere : adhesif, la plus grande partie de l'etude a porte sur le traitement du polymere. Deux traitements ont ete consideres. L'attaque chimique commerciale tetra-etch, utilisee habituellement sur le teflon, se revele tres agressive mais se distingue par sa reproductibilite et sa stabilite. Cette etude a mis en evidence, la diminution du fluor, la formation d'insaturations, l'incorporation d'oxygene et le developpement des aspects cristallographiques. Un temps de traitement optimal de 15 minutes a ete determine. Par comparaison, le traitement physique de decharge couronne ne se traduit pas par une diminution du fluor et conduit a une surface souvent inho-mogene et non reproductible. L'adherence est traitee au moyen d'essais mecaniques. Deux geometries ont ete etudiees, le joint plat a double recouvrement permettant d'acceder a la force a la rupture, et le double cantilever s'interessant a la propagation de la fissure et faisant appel a la mecanique de la rupture. Differentes methodes d'interpretation du taux de restitution d'energie sont proposees. La premiere est experimentale et est basee sur la theorie des poutres minces. La deuxieme methode est analytique ; elle s'appuie sur la theorie des poutres minces et est amelioree par le modele de fondation. Enfin, la troisieme methode est numerique (elements finis) et est affinee par le modele de fondation. Ces essais d'adherence ou de mecanique de la rupture permettent aussi de determiner un temps de traitement optimal. Pour ce temps (15 minutes), les liaisons c = c et c n se creent entre le polymere et l'adhesif. Lors de cette etude, il a ete possible de correler les approches physico-chimiques des surfaces et interfaces avec l'approche mecanique.