Traitement de surface du polycarbonate par décharge électrique pulsée basse pression (Application de la technique de mesure de la pégosité à la caractérisation du traitement)

Cette étude est dédiée à la modification de surface du Polycarbonate par un traitement plasma hors équilibre pulsé mis en œuvre dans une atmosphère d azote sous une pression de 2 mbar. Durant le pulse (le plasma est allumé ) une tension sinusoïdale de 50 kHz est appliquée entre deux électrodes planes parallèles séparées d un entrefer de 1,5 cm. Nous avons exploré les effets des différents paramètres électriques (rapport cyclique, puissance, temps de traitement ) sur les propriétés de la surface. La surface a été caractérisée par la mesure de l angle de contact mais aussi par la mesure de l arrachement d un adhésif mou déposé sur le substrat traité via un test de tack. Nous discutons les corrélations entre les résultats de chaque technique. Nous montrons qu en gardant constant le temps de traitement, la puissance et l énergie électriques il est tout de même possible d améliorer les propriétés de la surface en agissant sur la distribution temporelle de l énergie dans la décharge sans consommation supplémentaire d énergie électrique. Finalement quelques résultats de caractérisation physico-chimiques de la surface traitée sont donnés (AFM et XPS).This study is devoted to the surface modification of the polycarbonate using a non-equilibrium AC - pulsed plasma treatment in a 2 mbar-nitrogen atmosphere. During the pulse inside which the plasma is on, a 50 kHz-sinusoïdal voltage is applied between parallel plate electrodes separated by a 1,5 cm gap. We have explored the effect of different electrical parameters (duty factor, treatment time, electrical power, ) on the properties of the surface. The surface characterization is made with the well-known contact angle method and, in addition, we show that a lab-made probe-tack test, less common for this kind of experiments, can be used to analyse the surface. The links between the results of the two methods are discussed. As regards to the plasma process, it is shown that for the treatment time, the power and the energy remaining at constant values, the wettability can still be improved by acting on the temporal distribution of the energy into the discharge, i.e. without further energy consumption. Some results on the chemical characterization of the treated surfaces are given.PAU-BU Sciences (644452103) / SudocSudocFranceF

Plasma polymerized thin coating as a protective layer of carbon nanotubes grafted on carbon fibers

International audienceNanoparticles addition is widely studied to improve properties of carbon fiber reinforced composites. Here, hybrid carbon fiber results from grafting of carbon nanotubes (CNT) by Chemical Vapor Deposition (CVD) on the carbon fiber for mechanical reinforcement and conductive properties. Both tows and woven fabrics made of the hybrid fibers are added to the matrix for composite processing. However handling hybrid fibers may induce unwilling health risk due to eventual CNT release and a protective layer is required. A thin coating layer is deposited homogeneously by low pressure plasma polymerization of an organic monomer without modifying the morphology and the organization of grafted CNTs. The polymeric layer effect on the electrical behavior of hybrid fiber is assessed by conductivity measurements. Its influence on the mechanical properties is also studied regarding the interface adhesion between fiber and matrix. The protective role of layer is demonstrated by means of friction constraints applied to the hybrid fiber