Adhésion, Collage et mécanique de la Rupture

L’adhérence des solides est un sujet particulièrement interdisciplinaire, où la physique des surfaces, la chimie, la mécanique et la rhéologie sont liées d’une manière qui peut sembler inextricable. Le but de cet article est de donner une vue générale du sujet et d’éclaircir les principaux concepts. On rappelle quelques données de base sur les forces de liaisons, l’énergie superficielle et l’énergie d’adhésion des solides. Il est montré que la force d’adhérence pour séparer deux solides élastiques en contact se calcule par la mécanique de la rupture, et qu’elle dépend non seulement des forces d’adhésion mais aussi de la géométrie, des constantes d’élasticité et de la méthode de mesure. On examine le cas des solides viscoélastiques, pour lesquels la force d’adhérence dépend considérablement de la vitesse et de la température, de sorte qu’un joint collé peut avoir parfois une résistance plus élevée que celle du substrat.