Etude par microscopie à force atomique de l'état de surface d'un dépôt de titane sur l'inox AISI 316L

Abstract

Dans le domaine de l’implantologie, les biomatériaux doivent, d’une part, satisfaire à des caractéristiques physico-chimiques et mécaniques appropriées au site d’implantation et à la fonction à remplir, d’autre part être biocompatibles. Dans le but d’améliorer la biocompatibilité d’un acier inoxydable austénitique (AISI 316L), le titane a été déposé dessus par voie physique en phase vapeur. La surface du biomatériau obtenu a été caractérisée par AFM, EDX et XRD. En outre, des tests électrochimiques et mécaniques ont été effectués vu l’importance de ces propriétés dans de tels biomatériaux. Dans ce travail, nous intéressons le plus à la relation entre les paramètres de surface et ses propriétés. Le dépôt semble homogène mais sa rugosité est affectée par la durée de déposition. Le mode de cristallisation du titane est probablement lié à la rugosité de la surface du substrat ainsi qu’à la microstructure de ce dernier. Ce mémoire est organisé en deux parties: La première partie consiste en une synthèse bibliographique portant sur l’implantologie, le caractère de biocompatibilité et les classes de biomatériaux notamment le titane et l’acier inoxydable. L’accent est ensuite porté sur les méthodes physiques de déposition en phase vapeur et enfin, sont présentées les différentes propriétés et applications des couches minces. La deuxième partie décrit le matériau et les conditions expérimentales allant de la préparation du substrat et du dépôt jusqu’aux différentes caractérisations employées. Nos résultats de microscopie à force atomique sont analysés en regard avec ceux portant sur les aspects électrochimiques et mécaniques déjà obtenus dans le cadre de l’étude générale. Enfin nous terminons par une conclusion générale suivie par certaines perspectives envisagées.