DOI: 10.1051/jp3:1995153
J. Phys. III France 5 (1995) 661-675

Élaboration et caractérisation chimique, topographique, tribologique et électrique de films de polyacrylonitrile post-traités en vue d'applications en connectique

Pascal Newton¹, Frédéric Houzé¹, Sophie Noël¹, Lionel Boyer¹, Pascal Viel² and Gérard Lécayon<sup>2

1</sup>  Laboratoire de Génie Électrique de Paris, URA CNRS 0127, Groupe Interfaces des Contacts Électriques, Supélec, Plateau de Moulon, 91192 Gif-sur-Yvette Cedex, France
²  DSM-DRECAM-SRSIM, Centre d'Études Nucléaires de Saclay, 91191 Gif-sur-Yvette Cedex, France

(Reçu le 19 juillet 1994, révisé le 28 novembre 1994, accepté le 16 décembre 1994)

Abstract
Interdisciplinary work has been carried out for a few years to elaborate thin heat-treated films of polymer in order to replace the usual terminal metallic coatings of low level electrical connectors. The autors show that PolyAcryloNitrile layers a few hundred Angströms thick grafted on electroplated nickel and rapidly heated in a lamp furnace lead to organic coatings which can have adequate electrical and tribological properties for the aimed applications. The authors present in this paper the results of investigations carried out at a molecular scale (chemical characterization of the layers by Infra-Red Reflexion/Absorption Spectroscopy, IRRAS, and X Photoelectrons Spectroscopy, XPS), at a microscopic scale (topographical characterization by Atomic Force Microscopy, AFM), and at a macroscopic scale (contact resistance measurements and wear resistance measurements), concerning the chemical and the physical evolution of heat-treated PAN layers. These results bring out very promising performances for some of the obtained materials.

Résumé
Un travail interdisciplinaire est mené depuis plusieurs années afin d'élaborer des films fins de polymère traités thermiquement qui remplaceraient la couche métallique terminale classique des connecteurs électriques bas-niveau. Les auteurs montrent dans cet article que des couches de quelques centaines d'Angströms de PolyAcryloNitrile (PAN) greffées sur du nickel galvanique et cuites rapidement dans un four à lampes permettent d'obtenir des revêtements organiques qui possèdent des propriétés électriques et tribologiques intéressantes pour les applications envisagées. Ils présentent les résultats d'investigations, réalisées au niveau moléculaire (caractérisation physico-chimique des films par spectroscopie infra-rouge en incidence rasante IRRAS et spectroscopie de photoélectrons X XPS), au niveau microscopique (microscopie à force atomique AFM), et au niveau macroscopique (mesure de la résistance de contact statique et de la résistance à l'usure), concernant l'évolution chimique et physique de films de PAN ayant subi différents traitements thermiques. Les résultats obtenus pour certains échantillons ont montré des performances très prometteuses en vue d'applications en connectique.

© Les Editions de Physique 1995