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Caractérisation thermique du Parylène dans le secteur médical
À mesure que les technologies médicales progressent vers des appareils de nouvelle génération et capables de sauver des vies, il est impératif que les ingénieurs s’assurent que les bons matériaux soient utilisés sur les composants et les systèmes assemblés qui composent ces appareils. Ils doivent tenir compte des capacités d’un matériau, notamment de ses propriétés physiques, de sa biocompatibilité et de ses propriétés thermiques, ainsi que du lieu où sera utilisé l’appareil, sans oublier les procédés de fabrication nécessaires. Les revêtements en Parylène sont couramment utilisés pour protéger les appareils médicaux vitaux, grâce à des propriétés thermiques exceptionnelles qui sont essentielles à leurs performances et à leur fiabilité. Cet article vous fait découvrir l’évaluation des propriétés thermiques des revêtements de Parylène.
Exposition permanente
La longévité du Parylène, lorsqu’il est exposé à de hautes températures pendant 24 heures et 10 ans, reposait traditionnellement sur une évaluation trouvée dans l’Encyclopédie Kirk-Othmer sur la technologie des produits chimiques.1 Le graphique résultant de l’illustration 1 montre les données pour les Parylènes N, C et D. Cette méthode est plutôt complexe, indiquant les points défaillants des éprouvettes d’essai de traction sous la forme du logarithme temporel en fonction de la température, nécessitant en outre une extrapolation sur 10 années de service. Ces données sont particulièrement adaptées à l’évaluation de l’exposition permanente à des températures élevées, et sont difficiles à utiliser si l’on veut prédire avec précision les expositions thermiques à court terme.
Analyse thermogravimétrique (ATG)
Dans le cadre des procédés de chauffage qui durent quelques secondes, minutes ou heures, une méthode plus applicable pour déterminer l’adéquation thermique est essentielle. L’analyse thermogravimétrique, également connue sous le nom de ATG, est une façon de mieux prévoir la longévité thermique à court terme, et constitue la norme de l’industrie pour évaluer le comportement thermique des polymères. L’ATG est réalisée en pesant constamment l’échantillon d’essai tout en le chauffant de manière précise et contrôlée. Le graphique résultant indique simplement la masse de l’échantillon en fonction de la température, et illustre clairement les seuils thermiques du matériau soumis à essai.
L’illustration 2 montre l’analyse ATG du Parylène N dans l’air, un milieu contenant de l’oxygène. La valeur indiquée par T5 % est un point commun utilisé dans l’évaluation des polymères pour décrire le début de la décomposition thermique, et elle se définit par la température correspondant à une perte de masse de 5 %. Il ne s’agit pas spécifiquement d’une défaillance, mais comme il s’agit d’une indication générale de la longévité possible du matériau, il s’agit d’un point de référence qui peut être utilisé pour comparer avec les matériaux de la concurrence. Lorsque le milieu est l’air, la valeur T5 % du Parylène N est de 327 °C. Des essais ATG ont également été entrepris en milieu azoté (sans oxygène) et, comme prévu, la longévité thermique du Parylène N s’améliore significativement d’une valeur T5 % de 480 °C.
Les ingénieurs doivent tenir compte de nombreux paramètres, du point de vue des matériaux et de la conception. L’ATG peut être un outil permettant de mieux comprendre les problèmes liés à la température. Une fois le milieu et les variations de température escomptées déterminés, une prédiction peut être faite concernant l’adéquation d’un polymère donné.
Pour de plus amples informations sur les propriétés thermiques du Parylène et sur la manière dont il peut bénéficier à votre activité médicale de nouvelle génération, contactez SCS.
1. Kirk-Othmer Encyclopedia of Chemical Technology, John Wiley & Sons, Inc., Jan. 26, 2001.
Global Coverage Publication 101, Hiver 2025
