Etude des propriétés de surface, en relation avec la microstructure, d'un film mince de titane obtenu par PVD (pulvérisation cathodique) sur l'acier inoxydable 316L

Abstract

Dans notre étude nous avons procédé à la caractérisation métallurgique, mécanique et électrochimique d’un dépôt de titane obtenu par PVD (pulvérisation cathodique) sur de l’acier inoxydable AISI 316Len utilisant plusieurs techniques expérimentales d’investigation. Les résultats obtenus avec les dépôts sont comparés à ceux du substrat et du titane massif pur pris comme témoins. Afin d'avoir une idée claire sur l'une des caractéristiques les plus importantes pour un implant à savoir la bio-compatibilité et pour rester proche des milieux biologiques, le sérum physiologique (solution de NaCl 9 g/l) à pH=6.3, maintenu à 37°C a été utilisé comme électrolyte. Pour les tests électrochimiques, les résultats obtenus après exploitation des courbes de polarisation et confirmés par les mesures de spectroscopie d’impédance électrochimique, montrent que le dépôt de titane/acier AISI 316L assure une meilleure tenue à la corrosion que le substrat (acier inoxydable AISI 316L) testé dans les mêmes conditions expérimentales. Le dépôt de titane améliore la passivité de la surface et cette passivation reste stable aux temps longs d’immersion. Les résultats obtenus après différents essais mécaniques (microdureté, traction, tests d’arrachement) montrent que les valeurs des caractéristiques mécaniques pour le matériau utilisé comme substrat (acier AISI 316L) ainsi que pour le dépôt de titane réalisé par PVD sur l’acier inoxydable AISI 316L, répondent aux exigences des fabricants pour leur utilisation comme biomatériaux. Pour se faire nous avons structuré notre travail comme suit: - Une première partie bibliographique composée de trois chapitres, le premier chapitre qui résume les biomatériaux avec leur aspect historique et caractéristiques, un deuxième chapitre qui traite la corrosion des biomatériaux métalliques et leur biocompatibilité. Le troisième chapitre indique les différentes techniques de dépôts physiques. - Une deuxième partie expérimentale composée de deux chapitres, le chapitre quatre où les différentes techniques expérimentales ainsi que les matériaux utilisés dans notre étude sont présentés et le cinquième chapitre réservé aux résultats obtenus et leurs interprétations. Enfin nous terminons par une conclusion générale, des perspectives et les références bibliographiques.