Apport de la nanoindentation et de la microscopie à force atomique pour la compréhension des propriétés élastiques d’un polymère semi-cristallin aux différentes échelles microstructurales / Jérémy GRONDIN  

Titre : Apport de la nanoindentation et de la microscopie à force atomique pour la compréhension des propriétés élastiques d’un polymère semi-cristallin aux différentes échelles microstructurales Type de document : thèse Auteurs : Jérémy GRONDIN, Auteur ; Sylvie CASTAGNET, Directeur de thèse ; Christophe TROMAS, Directeur de thèse ; Olga SMERDOVA, Directeur de thèse ; Institut PPRIME UPR CNRS 3346 - PMM, Commanditaire ; Fabien AMIOT, Rapporteur ; Fabrice DETREZ, Rapporteur ; Christian GAUTHIER, Examinateur ; Olivier ARNOULD, Examinateur ; Julie PEPIN, Examinateur Importance : 227 p. Note générale : NNT 2024ESMA0023 Remerciements Table des matières Introduction générale Annexes Résumé Mots clés Catégories : Elasticité Indentation des matériaux Microscopie à force atomique Microstructure (physique) Nanoindentation Polymères cristallins Polypropylène Sphérolites Résumé : ÉLÉMENTS BIBLIOGRAPHIQUES Structure et morphologie des polymères semi-cristallins Comportement mécanique multi-échelle des polymères semi-cristallins Application des techniques d'indentation multi-échelles aux polymères Modélisation mécanique des polymères semi-cristallins et transition d'échelles Conclusions MATÉRIELS ET MÉTHODES Caractérisations macroscopiques de la microstructure Techniques d'imagerie à différentes échelles Caractérisation des propriétés élastiques par différentes techniques d'indentation ANALYSES MICROSTRUCTURALES : DU SPHÉROLITE AUX LAMELLES Préparation des échantillons et caractérisation de la microstructure par DSC et WAXS Caractérisation de la microstructure sphérolitique Caractérisation de la nanostructure lamellaire Synthèse et conclusion INVESTIGATION DES HÉTÉROGÉNÉITÉS DE MODULE ÉLASTIQUE INTRA-SPHÉROLITIQUES PAR NANOINDENTATION Présentation des sphérolites étudiés Description du protocole expérimental Cartographies de module d'élasticité à l'échelle des branches du sphérolite Conclusions CARACTÉRISATION MÉCANIQUE À L'ÉCHELLE DE LA NANOSTRUCTURE LAMELLAIRE : APPROCHE PAR AFM EN MODE MÉCANIQUE PARTIE A - MISE EN PLACE DES MÉTHODES EXPÉRIMENTALES Choix des sondes utilisées pour les cartographies de module Étalonnage du rayon de la pointe Choix de la méthode d'analyse des courbes obtenues PARTIE B - CARTOGRAPHIES DE MODULE D'ÉLASTICITÉ À L'ÉCHELLE DE LA NANOSTRUCTURE LAMELLAIRE Cartographies de modules d'élasticité à l'échelle de la nanostructure lamellaire mécanique Évolution de la forme de pointe au cours du temps Relations entre nanostructure lamellaire et propriétés élastiques locales Bilan et discussion des résultats obtenus REMONTÉE D'ÉCHELLES : VERS L'ÉCHELLE MACROSCOPIQUE Mesures statistiques d'indentation multi-échelles Tentative de transition d'échelles en indentation sphérique Reconsidération des liens avec la microstructure Synthèse et perspectives des essais d'indentation multi-échelles CONCLUSION GÉNÉRALE ET PERSPECTIVES En ligne : https://theses.hal.science/tel-05436833

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