Résumé
La performance d’un matériau composite dépend des propriétés de ses constituants et de celles de la zone de transition matrice/renfort qui assure leur continuité physique et la transmission des efforts mécaniques. L’évaluation directe des propriétés mécaniques locales de cette région de dimension nanoscopique reste un défi scientifique qui nécessite l’utilisation d’une technique de mesure spécifique. Ainsi, la microscopie à force atomique (AFM), qui permet de scanner les propriétés physiques locales à la surface d’un échantillon, conduit à cette échelle à une analyse complexe des grandeurs mécaniques mesurées. En effet, qu’il s’agisse d’une interface cohésive/décohésive ou d’une interphase (zone de matrice à propriétés modifiées), un gradient de réponse mécanique est potentiellement généré par la différence de rigidité des matériaux constituant le composite. De plus, la mesure de la rigidité de contact est sensible aux paramètres de pilotage de l’essai d’AFM, à la topographie résiduelle (malgré une préparation fine de la surface de l’échantillon) et à la réponse mécanique contrastée des matériaux en présence. Afin de fiabiliser l’analyse, il est donc nécessaire d’optimiser les paramètres d’essai et d’interpréter les mesures sur la base d’une modélisation en éléments finis. Cette étude propose, en première approche, des premières mesures sur composites et une simulation numérique de la variation spatiale de rigidité de contact attendue en AFM, sur un matériau composite modèle (matrice/interface/fibre). En comparant les cas d’une interface cohésive et décohésive, il est ainsi possible de prédire pour ce système la taille de la zone d’influence de l’interface.