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Goueffon, Yann. Étude et simulation des mécanismes de dégradation de revêtements anodiques noirs sur alliage d'aluminium pour applications en environnement spatial

Goueffon, Yann (2009) Étude et simulation des mécanismes de dégradation de revêtements anodiques noirs sur alliage d'aluminium pour applications en environnement spatial.

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Résumé en francais

Les échanges thermiques entre un satellite et l'environnement spatial sont uniquement radiatifs. Une régulation thermique passive peut être assurée par l'utilisation de revêtements anodiques inorganiques noirs, élaborés sur substrats d'aluminium, en raison de leurs propriétés thermo-optiques (as>0,93; en>0,90). Toutefois, plusieurs anomalies d'écaillage ont été observées sur de tels revêtements après des cyclages thermiques simulant l'environnement spatial. L'objectif de cette thèse est de comprendre les causes de ces anomalies, sources potentielles de contamination critique pour le satellite. Le procédé d'élaboration de ces films anodiques est composé de quatre étapes : des prétraitements, une anodisation sulfurique, une coloration inorganique et un colmatage. L'influence de chacune de ces étapes sur la morphologie et la composition des films a été étudiée. Il a notamment été montré qu'une faible augmentation de la température d'anodisation conduit à l'augmentation significative et critique de la porosité du film. Les propriétés thermomécaniques des films (module d'Young, contraintes résiduelles, à rupture ou coefficient de dilatation thermique) ont été déterminées expérimentalement. Il a été démontré en particulier que les étapes de coloration et de colmatage peuvent conduire au faïençage du film pour les porosités les plus élevées. L'évaluation de l'adhérence des films (pelage, rayure, flexion quatre points) associée à un modèle numérique ont permis d'étudier les mécanismes de dégradation lors de cycles thermiques. Il a été démontré notamment que les dilatations différentielles et la déshydratation du film peuvent favoriser la propagation de fissures et ainsi conduire à l'écaillage.

Sous la direction du :
Directeur de thèse
Arurault, Laurent
Ecole doctorale:Sciences de la matière (SdM)
laboratoire/Unité de recherche :Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des MATériaux (CIRIMAT), UMR 5085 ; Institut Clément Ader (ICA-Albi)
Mots-clés libres :Anodisation noire - Faïençage - Ecaillage
Sujets :Sciences des matériaux
Déposé le :09 Mar 2010 13:16