Analyse des courbes de décharge en nanoindentation dans le cas des polymères massifs

L'interprétation des courbes d'indentation est particulièrement difficile dans le cas des polymères en raison de la complexité de leur comportement mécanique et notamment de leur viscosité. L'analyse des courbes d'indentation montre clairement l'influence de la viscosité par l'enfoncement de la pointe lors du plateau de maintien et par la valeur anormalement élevée de l'exposant de la loi puissance représentant l'équation de la courbe de décharge. En conséquence, la mesure des propriétés élastiques peut être fortement influencée par le comportement visqueux du matériau. Pour s'en affranchir et mesurer de manière fiable le module d'élasticité et la dureté du matériau, il est important d'effectuer des essais avec un protocole d'indentation et des conditions expérimentales adaptées. Des essais effectués avec un chargement à vitesse de charge/charge constante ($\dot{F}/F$ = Cst) suivis d'un plateau de maintien suffisamment long (600 s) et d'une courbe de décharge à vitesse de décharge/charge constante ont été menés sur deux polymères amorphes (polycarbonate, polyméthacrylate de méthyle). En utilisant la méthode d'Oliver et Pharr et la pente initiale d'un ajustement par une loi puissance de la courbe de décharge, nous obtenons des valeurs calculées du module d'élasticité apparent, proches de celle déterminées par des essais de traction

Pertinence de techniques de mesures morphologiques de surfaces usinées par usinage de haute précision

La pertinence de trois techniques de caractérisation topographiques (Microscope à Force Atomique, microscope interférométrique et profilomètre tactile) a été étudiée sur des surfaces de faibles rugosités réalisées sur un tour de haute précision avec un outil en diamant monocristallin. Une étude multi-échelle des résultats de chaque instrument montre que sur une surface de faible rugosité (Ra ≤ 10 nm) et de texture régulière, les valeurs obtenues du paramètre Ra (de 0,1 à 10 nm) sont cohérentes sur un domaine d'évaluation de longueur variable (de 10 nm à 3 mm). Quand la surface a un paramètre Ra équivalent mais une texture plus aléatoire, le Microscope à Force Atomique et le profilomètre tactile présentent une bonne cohérence de résultats, alors que les valeurs de Ra obtenues avec le microscope interférométrique sont légèrement inférieures aux précédentes. Cette baisse est due à un effet de "moyennage" lié à la technique de mesure de cet appareil. Par ailleurs, la valeur de l'amplitude du paramètre Rt (Pic–Vallée) mesurée avec le microscope interférométrique est inférieure, quelle que soit l'étendue de mesure à celle mesurée par les autres appareils. Cette étude multi-échelle montre la pertinence de l'emploi de ces trois instruments de mesure sur des surfaces (usinées en haute précision) en fonction des paramètres de rugosité choisis et du type de texture que présente la surface

Quantification of first contact detection errors on hardness and indentation size effect measurements

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Eosin-mediated synthesis of polymer coatings combining photodynamic inactivation and antimicrobial properties

International audiencePolymer coatings exhibiting photodynamic bacterial inactivation properties have been successfully engineered. Such coatings were obtained by photoinduced crosslinking of a PEG-diacrylate monomer associated with the eosin Y dye which was used as both a radical photoinitiator and an antibacterial agent. A dual curing process was followed by combining compatible and solvent-free polymerization mechanisms, i.e. Aza-Michael reaction and free-radical polymerization in the presence of amines. The kinetics evolution of the photopolymerization process was followed using in situ Fourier transform infrared spectroscopy, allowing for the elucidation of the underlying mechanistic pathways. The influence of eosin Y and amines on the thermal and mechanical properties of the films was evidenced and discussed in terms of crosslinking chemistry. The antibacterial properties of the coatings against two different strains (Escherichia coli and Staphylococcus aureus) were evaluated on short and long terms, revealing that eosin confers both photodynamic inactivation and antimicrobial properties to the films. These coatings are therefore particularly promising for disposable medical devices

Mesure de la Pertinence de la Physique Multi-échelle Génie Logiciel et Mesures Statistiques Projet CETIM

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Wavelet theory and belt finishing process, influence of wavelet shape on the surface roughness parameter values

International audienceThis article presents a multi-scale theory based on wavelet decomposition to characterize the evolution of roughness in relation with a finishing process or an observed surface property. To verify this approach in production conditions, analyses were developed for the finishing process of the hardened steel by abrasive belts. These conditions are described by seven parameters considered in the Tagushi experimental design. The main objective of this work is to identify the most relevant roughness parameter and characteristic length allowing to assess the influence of finishing process, and to test the relevance of the measurement scale. Results show that wavelet approach allows finding this scale