Acquisition d'un dispositif indenteur - scratch pour la caractérisation mécanique de couches minces

Une large part des matériaux étudiés au GREMI se présente sous la forme de revêtements de quelques dizaines de nanomètres d’épaisseurs allant jusqu’à deux micromètres. Ces revêtements sont en général à base de métaux de transition, purement métalliques ou de type oxydes/nitrures. Les plus fins d’entre eux peuvent être constitués de nanostructures carbonées tandis que d’autres peuvent inclure des hétérogénéités de type nanoparticules. Plus récemment, le laboratoire s’est intéressé à la synthèse ou la modification de surface de matériaux poreux de type mousses ou carbones désordonnés ainsi qu’à l’élaboration de matériaux mous tels que des matériaux biologiques. Actuellement, le laboratoire ne dispose pas d’équipement pour mesurer l’adhésion et les propriétés mécaniques de la surface de ces matériaux. L’objet de la présente demande vise à acquérir ce type d’équipement. L’indenteur doit donc servir à mesurer les propriétés mécaniques réelles (module élastique, dureté, fluage, adhésion, …) d’objets microscopiques de manière très locale, en surface ou même en section transversale (après préparation) pour pouvoir mesurer les caractéristiques mécaniques des interfaces. Le dispositif scratch devra permettre de caractériser l’adhérence des revêtements. L’appareil demandé doit pouvoir être aussi efficace pour l’étude des matériaux « durs » (type métaux ou céramiques) que pour celle des matériaux « mous » tels que des polymères. Pour ces derniers, il est ainsi nécessaire de pouvoir mesurer des forces extrêmement faibles. L’appareil devra être installé dans une enceinte acoustique pour prévenir toute perturbation vibratoire extérieure.