Étude des mécanismes d'adhésion entre une gomme caoutchouc et un fil métallique revêtu d'une couche mince déposée par plasma

Autor: Vandenabeele, Cédric
Přispěvatelé: Institut Jean Lamour (IJL), Institut de Chimie du CNRS (INC)-Université de Lorraine (UL)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), Université de Lorraine, Thierry Belmonte, Patrick Choquet
Jazyk: francouzština
Rok vydání: 2014
Předmět:
[SPI.OTHER]Engineering Sciences [physics]/Other
Dépôt chimique en phase vapeur activé par plasma
Dielectric Barrier Discharge (DBD)
Interface characterization
Dépôt en continu
Couches minces métalliques
Dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma à la pression atmosphérique (AP-PECVD)
Surface preparation
Caractérisation de l'interface
Cylindrical substrate
Continuous deposition
Adhésion caoutchouc / métal
Adhésion (physique)
Rubber / metal adhesion
Atmospheric pressure plasma enhanced chemical vapor deposition (AP-PECVD)
Organo-chlorinated thin film
[PHYS.COND.CM-GEN]Physics [physics]/Condensed Matter [cond-mat]/Other [cond-mat.other]
Surfaces (technologie) -- Analyse
Couche mince organochlorée
Décharge à barrière diélectrique (DBD)
Substrat cylindrique
Préparation de surface
Zdroj: Autre [cond-mat.other]. Université de Lorraine, 2014. Français. ⟨NNT : 2014LORR0047⟩
Popis: The primary objective of this thesis project is to develop a plasma process able to replace the electrolytic brass plating process, which is currently performed on steel wires used as reinforcing materials in tires to make them bond with rubber. The chosen strategy consists in depositing organo-chlorinated thin films in a continuous way on zinc-plated steel wires going across a tubular atmospheric pressure dielectric barrier discharge in a wire-cylinder configuration. In a first time, works focus on characterization of both the discharge and the plasma layer, deposited in the static (substrate stationary in the reactor) and dynamic (moving substrate) modes. Relationships are established between the plasma parameters (power dissipated in the discharge, high voltage source frequency, precursor flow rate), the discharge properties and the thin film characteristics. Morphological, kinetic and chemical studies of the plasma layer are carried out. In a second time, the substrate surface preparation and the coating are optimized to enhance the adhesion between zinc-plated steel wires and rubber. Analyses are performed to identify the new adhesion interface nature. At the end of this study, hypotheses concerning the adhesion origin in this system are formulated; L'objectif de cette thèse est de développer un procédé plasma qui puisse se substituer au procédé de dépôt électrolytique de laiton, actuellement appliqué sur les fils d'acier utilisés comme matériaux de renforcement dans un pneu, pour les faire adhérer au caoutchouc. La stratégie employée consiste à déposer une couche mince organochlorée en continu sur un fil d'acier zingué, qui traverse une décharge à barrière diélectrique tubulaire, fonctionnant à la pression atmosphérique, dans une configuration fil-cylindre. Dans un premier temps, les travaux se concentrent sur la caractérisation de la décharge et de la couche mince déposée à la fois en mode statique (substrat immobile dans le réacteur) et dynamique (substrat en défilement). Des relations sont établies entre les paramètres plasma (puissance dissipée dans la décharge, fréquence de la source haute tension, flux de précurseur), les propriétés de la décharge et les caractéristiques du revêtement plasma. Des études morphologique, cinétique et chimique de la couche mince sont réalisées. Dans un second temps, la préparation de la surface du substrat et le dépôt plasma sont optimisés pour permettre d'obtenir les meilleurs niveaux d'adhésion entre l'acier zingué et le caoutchouc. À l'issue de ce travail d'optimisation, des analyses sont réalisées pour identifier la nature de la nouvelle interphase d'adhésion. Cette étude se conclut alors par une discussion sur l'origine possible des liens qui s'opèrent dans ce nouveau système
Databáze: OpenAIRE