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Revêtements et films minces : Elaboration et caractérisation

Descriptif de la plateforme :
Les compétences présentes au laboratoire IMP ainsi que l’accès à une plateforme variée d’outils d’élaboration et de caractérisation permettent le développement de revêtements polymères et de films minces (< μm) sur substrat rigides et/ou flexibles. Ceux-ci peuvent être obtenus par des stratégies de modifications chimiques (grafting onto, grafting from, assemblage) ou par des procédés d’élaboration physico-chimiques multiéchelle.

IMP Site INSA Lyon
Anne BLOND anne.blond@insa-lyon.fr
Aurélia CHARLOT aurelia.charlot@insa-lyon.fr
Jean-Yves CHARMEAU jean-yves.charmeau@insa-lyon.fr
Jannick DUCHET-RUMEAU jannick.duchet@insa-lyon.fr


O De l’élaboration
• A l’échelle du μm² au cm², la balance de Langmuir Blodgett, le dip coating, le spin coater et le spray-coating sont des outils de laboratoire qui permettent d’obtenir des films minces monocouches ou multicouches (selon le procédé LbL par exemple) dont les caractéristiques (structuration, épaisseur, mécanisme de croissance, topologie…) peuvent être aisément modulées par les paramètres structuraux des polymères utilisés ainsi que par les paramètres expérimentaux.
• A l’échelle de la centaine du cm², le bar coater permet de déposer des revêtements (entre 8 μm et 200 μm en épaisseur) à faibles vitesses (< 0.5 m.min-1). La dynamique de dépôt est alors prise en compte sur le rotary coater dont les vitesses de dépôt sont modulables entre 0.5 et 50 m.min-1. Ce banc d’enduction est équipé d’une racle et de barres pour déposer des revêtements d’épaisseur contrôlée au moyen de rouleaux calandreurs sur un substrat flexible. L’évaporation est contrôlée au moyen de deux sécheurs à air chaud.

• La plateforme pilote CoatingXpert, (http://www.coatingxpert.fr) se compose essentiellement d’une chaîne semi-industrielle robotisée avec différents types d’applicateurs pour liquides (solvant et aqueux) et poudres. Elle dispose de moyens de séchage et polymérisation thermique (air chaud, IR) ou photoradicalaire (UV). Différents bancs de laboratoire complètent l’équipement : un banc d’essai équipé de lampes IR courtes et moyennes et de lampes UV, un banc de polymérisation UV ainsi que des moyens d’application manuels (pistolets, handcoater).

O A la caractérisation :
Physico-chimique : spectroscopie IR-ATR (Nicolet is10), UV (Perkin Elmer lambda 650s), tensiomètre sur solide (GBX et Dataphysics), liquide (Dataphysics et GBX) et poudre (GBX)
Morphologique : AFM (MultiMode 8 Brucker équipé des modes contact, tapping et PeakForce QNM), MEB-FEG, profilométrie, microscopie optique en réflexion avec platine chauffante
Mécanique : analyse mécanique statique et dynamique des films ou revêtements sur substrats supportés, tests d’adhérence (pelage, clivage)… Ainsi que des procédés de traitement de surface, tels que des traitements plasma, micro-ondes, ozone et un laser excimer sont disponibles à l’IMP.

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