Relation entre la structure et les propriétés mécaniques de films minces hybrides organiques-inorganiques préparés par voie sol-gel

The sol-gel process allows the easy deposition of hybrid organic-inorganic thin films. Mechanical properties of these hybrids do not depend only on the initial composition but also on the strength of the interactions at the interface between both organic and inorganiccomponents. The present work validates nanoindentation measurements to evaluate reproducibly Young modulus and universal hardness on SiO2-PMMA based hybrid thin films by using specific indentation procedures in order to limit the time dependence of the response. We also studied the influence of the morphology of these nanocomposites on the mechanical properties measured by nanoindentation. At first, we modified the strength of the interactions between organic and inorganic components (weak or strong interactions) ; then, we modified the size of the hybrid interface by changing the inorganic component (sol-gel silica or nanoparticles).Le procédé sol-gel permet l'élaboration aisée de films minces hybrides organiquesinorganiques. Les propriétés mécaniques des matériaux hybrides étudiés sont fixées d'une part par la composition du revêtement et d'autre part par la nature de l'interface entre les composantes organique et inorganique.Cette étude a permis de valider la reproductibilité des mesures de module d'élasticité et de dureté effectuées par nanoindentation sur des matériaux hybrides PMMA–SiO2 par un contrôle efficace des phénomènes viscoélastiques induits par la présence du polymère.Nous avons également étudié l'influence de la morphologie du matériau (c'est-à-dire le rôle de l'interface hybride) sur la réponse mécanique obtenue par nanoindentation ; pour cela, nous avons modifié la nature des interactions établies entre les composantes organique et inorganique. Puis, nous avons modifié la taille de l'interface en modifiant la nature de la composante inorganique