Revêtements nanostructurés pour la protection des métaux dans les environnements marins (original) (raw)
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Revêtements photocatalytiques pour substrats organiques souples
2014
Ces dernieres annees, la photocatalyse heterogene a connu un essor important comme technique de depollution de l'eau et de l'air. L'application de ce procede sur des substrats organiques souples, comme les textiles, presente de nombreux challenges. Les revetements doivent etre photoactifs sans pour autant degrader les supports. Avec l'utilisation du TiO2 comme photocatalyseur, une bonne fixation des particules est primordiale pour eviter tout relargage dans l'environnement. La structuration des materiaux est egalement un point important. La porosite des films favorise les interactions polluants/photocatalyseurs mais doit etre obtenue a faibles temperatures pour ne pas decomposer les textiles. Pour se faire, nous avons choisi de synthetiser des revetements composites en inserant des particules commerciales de TiO2 dans une matrice hybride silicatee, celle-ci servant a la fois de liant au substrat et de couche protectrice. La matrice est preparee par le procede sol...
Http Www Theses Fr, 2011
Ce mémoire est le résultat de trois années de travail durant lesquelles j'ai pu apprécier de nombreuses collaborations qui m'ont aidée à avancer dans cette thèse et son évolution. Je tiens tout d'abord à remercier Xavier Feaugas en tant que directeur du laboratoire, pour m'avoir accueillie. Je tiens également à le remercier pour les discussions sur la partie mécanique, et m'avoir fait découvrir le monde de la déformation. Merci d'avoir pris le temps de m'expliquer des notions dont je n'avais pas la moindre idée de leur existence. Je tiens à remercier l'ensemble des membres du jury pour avoir accepté d'évaluer mon travail de thèse. Merci à Alain Billard d'avoir accepté d'être président du jury, et merci aux deux rapporteurs Albano Cavaleiro et Christine Blanc pour leurs remarques et questions sur mon travail qui m'ont permis d'aller plus loin dans mes réflexions. Je remercie également Isabelle Aubert et Frédéric Sanchette d'avoir évalué mes travaux de recherche et accepté d'être présents pour la soutenance. Toute la discussion qui a suivie la soutenance a été très intéressante et m'a permis de prendre en considération d'autres points de vues sur mon travail. Merci à tous. Je remercie également la communauté d'agglomération qui a financé mon travail pendant trois ans, ainsi que l'ANR pour avoir financé le projet Nanoprotec qui est le projet support de ma thèse. En ce qui concerne le projet Nanoprotec, je remercie vivement tous les participants de ce projet avec qui j'ai pu collaborer pendant trois ans. Merci à Alain Billard d'avoir accepté d'élaborer plusieurs de mes propositions d'architectures multicouches, et d'avoir répondu à mes questions. Je le remercie également ainsi que ses collaborateurs du LERMPS pour m'avoir accueillie plusieurs semaines pour m'initier aux mystères de la PVD. Merci à Frédéric Sanchette pour les différents échantillons qu'il a pu élaborer, ainsi que pour les discussions que nous avons pu avoir, tant à l'ICMCTF qu'au cours de ma thèse sur différents points tels que l'EBPVD ou encore les corrections de l'article. Merci à Yves Gachon et Christian Allély d'avoir fourni de la matière pour mon étude. Merci à Egle Conforto pour les (nombreuses) séances MEB, les interminables heures passées au PIPS et son aide pour l'analyse des résultats. Les deux personnes qui m'ont le plus apporté au cours de ces années sont mes deux directeurs de thèse, Juan Creus et Sébastien Touzain. Ce fut un grand plaisir de travailler avec vous, j'ai beaucoup apprécié votre encadrement et votre présence à chaque fois que j'en évoquai le besoin. Grâce à vous j'ai énormément appris et vous suis très reconnaissante de ces trois années passées au laboratoire. Je tiens ensuite à remercier tout spécialement Cyril et Christelle, pour leur aide immense, et grâce à qui les manips ont toutes pu être finies dans les périodes de rush. Vive les densités de piqûres, vive la reproductibilité des manips ! Et paf, les multicouches... Merci à Gégé, toujours là pour servir. Grâce à toi j'ai redécouvert les joies des disquettes, de windows 3.1, et de DOS avec la souris qui marche pas. Mais sans toi, "mon pote Gégé", les manip' n'auraient pas eu le même charme. La suite des remerciements va à toutes les personnes avec qui j'ai eu l'occasion de travailler au cours de ma thèse. Mohammed R., qui m'a beaucoup guidée au début de ma thèse, et aidée à m'immerger dans mon sujet. Merci pour ce début de thèse que tu as su faciliter grâce à ta patience. Cathy, ma collègue de bureau, pour m'avoir "supportée" pendant tout ce temps, avec les lapins crétins, les disputes avec mon ordinateur, mes problèmes existentiels avec le chat et le reste. Les trois secrétaires/gestionnaires : Danielle, Martine et Isabelle, sans qui je n'aurais pas pu travailler aussi sereinement. Vous faites un travail qui n'est peut être pas suffisamment reconnu pour faire fonctionner un laboratoire. Merci pour votre présence, et pour les discussions dans le couloir et dans votre bureau. Gigi pour les conseils DRX, les powerpoints animés, les mails d'anniversaire ... que d'animation dans ma boîte mail ! Jamaa pour le coach en jogging, le soutien en "problèmes d'appartement en tous genre", les petites pauses thé, les discussions sur tout et rien et ta présence de manière générale. Merci à Stéphanie également, pour les discussions avec toi le matin et le soutien que tu as pu m'apporter. Merci à Bruno pour les conseils en tout genre, les petits trucs pour les manip', les petits trucs aussi pour mes manip' en plastique recyclé, le soutien moral et les discussions sur mon business. Merci également d'avoir essayé encore et encore de faire un porte-échantillons pour les éprouvettes de traction. Merci à Stéphane, qui a eu pitié de moi avec la scie à archet, et qui bien malgré lui a aussi dû supporter mes crétineries ;) Merci à tous les doctorants : Esaïe pour les discussions sur Latex Ludo, Simon (on prend l'apéro ?), Choukri, Dang Dan (toujours souriant), Abdelali (un immense merci pour la chamarrure), Loïc, Aurélie (pour le soutien félin), Benoît. Merci à Ilanith pour son soutien et les discussions dans nos bureaux, c'était très agréable de pouvoir discuter avec toi. Merci à Mathieu pour ses bonjours du matin et les discussions sur la rédaction et le reste. Et merci pour la chamarrure ! Je souhaite également remercier "les chimistes d'en face" : Hervé (vive tes blagues, vive le piano), Manu (quel rire communicatif) on a passé de bons moments à la cafet', au ciné... Virginie pour ton soutien moral, apporté pendant la thèse. Merci pour les conseils, les soirées entre filles, les pauses cafés en Pascal, notre début à Surdo'Rei, les longues ballades en bord de mer, le reste et tellement plus... Sortons maintenant du cadre universitaire, je souhaite remercier les petits plaisirs qui m'ont accompagnée et permis d'évacuer le stress pendant la thèse : Merci à l'ensemble de Surdo'Rei et vive le samba ! Un merci particulier à Armelle, Flo et Cocotte pour tous les moments que l'on passe ensemble le jeudi soir, que de bons souvenirs. Merci à Anne, pour les cours de piano. Les quelques heures que j'ai passé avec toi au piano ont été d'un enrichissement extraordinaire. Dès que j'ai du temps je m'y remets ! Merci aux lapins crétins et sur ce sujet je n'aurai qu'un mot à rajouter : BWAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAAHHHHHHHH ! ! Je souhaite également remercier mes amis qui n'ont pas le plaisir d'habiter à La Rochelle, mais qui sont tout de même présents dans ma vie. Adrien : merci pour ta présence depuis "toujours". Tu me comprends mieux que personne, et ça fait toujours du bien de pouvoir t'appeler pour discuter. Camille : ma partenaire de délires, à peu près aussi déjantée que moi.. Nadège : courage ma belle, on peux le faire ! ! Les anniversaire en août, les nouvel an, les fou-rires sur les bancs de l'amphi... les études avec toi c'était que du bonheur, et nous voilà en thèse.... Aliénor : j'ai trouvé en toi une personne aussi portée sur les crétineries que moi. Merci pour les échanges de stickers panini, merci pour ces fous rires aux doctoriales. Merci également à Nicole d'avoir accepté de relire mon manuscript pour traquer les fautes et les phrases améliorables. Pour finir, mes derniers remerciements (mais pas des moindres) vont à ma famille. Merci à mes parents et ma soeur : Vous aussi m'avez toujours soutenue, et vous avez toujours cru en moi. Malgré mes doutes et mes crises de "je vais jamais y arriver" bisannuelles... Merci pour votre présence de tous les jours, pour les délires en famille , les discussions en baleinien, les visionnages en boucle de pixar, et le reste, l'ineffable. Merci à tante Catherine sans qui je n'en serai probablement pas là aujourd'hui. Merci à Thibault. Tu ne m'a pas seulement soutenue, malgré mes doutes, mes appréhensions, mon stress, mes crises d'angoisse.. . Tu m'as fait rire de manière quasi-quotidienne, tu as cru en moi. Tu as su t'insérer dans ma vie de thésarde, chose pas évidente. Merci pour tout. Depuis une dizaine d'années, des alternatives aux dépôts électrolytiques sont recherchées [Navinsek 99, Legg 96]. Les dépôts PVD (Physical Vapour Deposition) peuvent être une solution intéressante. En effet, ces dépôts produisent peu de déchets et sont prometteurs quant à leur utilisation pour la protection de l'acier. Navinsek et al. ont prouvé que des revêtements électrolytiques de cadmium, zinc, nickel et chrome dur pouvaient être remplacés par des dépôts PVD [Navinsek 99]. L'aluminium a été l'un des premiers métaux suggérés pour des revêtements sacrificiels déposés par PVD [Brooman 00, Sanchette 95]. Cependant, ces revêtements étaient poreux et ne montraient pas de bonne tenue à
Interaction protection cathodique et biofilm en milieu marin
Matériaux et techniques, 1992
In marine environments cathodic protection using sacrificial anodes or impressed current is widely used. In aerated seawater a cathodic potential of-800 mV/SCE is generally accepted as efficient against marine corrosion. Biofilms formed on the metallic surfaces exposed to seawater can promote localized corrosion and interfere with the cathodic polarization process. Experiments were conducted both in natural environments and with a monoculture of a marine bacterium in order to understand the relationship between cathodic protection and biofilm formation. Results indicated that, in the former case, there was no evidence that biofilms significantly affect the cathodic current demand. Conversely, in sterilized seawater inoculated with a single bacterial species, biofilm on the surface seriously affected the current demand. Furthermore, cathodic polarisation does not appear to influence bacterial attachment to the surfaces.
2019
Tout d'abord, j'aimerais remercier chaleureusement les personnes qui ont apporté leur expertise et ont accepté de juger mon travail : Merci à Chantal Damia (Université de Limoges) et Vincent Guipont (Mines ParisTech) d'avoir bien voulu rapporter ce travail et de m'avoir permis de l'améliorer en apportant vos remarques très constructives sur les différents aspects le constituant. J'aimerais aussi témoigner ma gratitude à Jérôme Chevalier (INSA Lyon), qui a accepté de présider ce jury et a apporté son expertise sur les céramiques à vocation biomédicale. Merci pour votre bienveillance ! Un très grand merci également à Luca Lusvarghi (Université de Modène, Italie), d'avoir accepté d'être membre du jury et d'y avoir apporté son expertise de la projection plasma. Et enfin, j'aimerais remercier chaleureusement Patrick Vermette (Université de Sherbrooke), d'avoir participé et d'avoir géré les différents points administratifs de la soutenance côté Québec. Merci de l'intérêt que vous avez témoigné pour mon travail dès la première année, lors de la définition du projet de recherche. Cette thèse s'inscrivant dans le cadre d'un projet ANR, je souhaiterais remercier également les différents collaborateurs à ce projet : Joel Alexis, Yannick Balcaen, Olivier Dalverny et Djamel Remache du LGP de Tarbes, qui m'ont entourée sur l'aspect mécanique. Il y a aussi le laboratoire Biotis de Bordeaux, où j'aimerais chaleureusement remercier Robin Siadous, non seulement de m'avoir reçue à Bordeaux mais également pour nos échanges fructueux, et ton professionnalisme. Merci aussi à Reine Bareille et Sylvain Catros pour avoir encadré tous les essais biologiques. Et enfin, merci à Pascal Fort de la société 2PS (Montbazens) d'avoir apporté son soutien et son expertise industrielle sur la projection plasma conventionnelle, en nous fournissant notamment les échantillons de référence. J'aimerais à présent remercier chaleureusement l'ensemble des personnes qui m'ont accompagnée, de près comme de moins près, tout le long de cette aventure. Commençons par le côté français, au Cirimat de Toulouse, mon pied à terre. En premier lieu, je voudrais remercier du fond du coeur mes directeurs de thèse, Mme Ghislaine Bertrand et Mr David Grossin. Ghislaine, tu as été sans exagérer, tout simplement parfaite dans ton rôle de directrice. Tu as su te montrer présente et disponible en tout temps, tout en me laissant l'autonomie et la liberté à laquelle j'aspirais. Tu es une personne inspirante, et je pense qu'on ne peut que s'améliorer en te fréquentant. Je te serai toujours reconnaissante de m'avoir accordé ta confiance pour ce projet. Merci à toi David, car tu es toujours de très bon conseil et tellement dévoué… Ta gentillesse et ton humour m'ont toujours épatée. Tu es capable de tout laisser en plan pour venir en aide aux gens. Et je dois dire que ça me manquera de ne plus t'entendre t'adresser à la nourriture dans le bureau. « Helloo you » ! Merci aussi à toutes les personnes qui m'ont aidée sur l'aspect scientifique tout en contribuant à rendre la thèse plus sympathique. Je pense notamment aux personnes de l'équipe : le chef Christophe Drouet et sa bonne humeur permanente, Christèle Combes et ses visites régulières au bureau pour des motifs plus alimentaires que scientifiques, et Jérémy Soulier avec son énergie débordante. Par ailleurs, il est dur de ne pas mentionner Christian Rey, dont les connaissances sur les phosphates de calcium ne tarissent jamais. Je suis heureuse d'avoir croisé votre route à tous, vous êtes une équipe fantastique ! Les essais bactériologiques n'auraient pu aboutir sans l'aide du Fonderephar, et le travail de Cathy Feuillolay. Merci à vous ainsi qu'à Christine Roques d'avoir pris le temps pour m'apprendre comment aborder des résultats bactériologiques. Pour la partie microscopie, il m'est impossible d'oublier l'équipe du centre de microcaractérisation Castaing, Claudie Josse, Sophie Gouy et Armel Descamps Mandine. Un merci particulier à Armel, dont le sens de l'autodérision m'a tellement fait rire dans une phase aussi stressante que la rédaction. Du côté du GET, un merci particulier à Philippe Besson pour son savoir-faire sur les analyses ICP-OES, ainsi que Jérôme Chmeleff pour l'ICP-MS. Merci aussi à Françoise Bosc, Carole Thouron, Cédric Charvillat, Olivier Marsan, Alexandre Freulon et Yannick Thebault pour leur aide permanente au sein du laboratoire. Je voudrais aussi remercier toutes les stagiaires qui ont contribué à cette thèse à un moment ou à un autre, comme Sarah, Laurianne, Ana, Livia, Marie, Caroline et un merci particulier à Lucie dont l'aide inespérée est tombée à pic. Et enfin, ceux qui ont partagé mon bureau pour au moins une partie de ces trois années et avec lesquels j'ai passé des moments inoubliables. Je pense notamment à Camille, l'une des personnes avec lesquelles j'ai le plus apprécié de travailler. Merci pour ta bonne humeur quotidienne, ton humour, ton bagou, et tes réparties mordantes qui ont pimenté le bureau. Cette dernière année sans toi a été dure. J'espère qu'on passera encore de bons moments ensemble, dans un bar ou à un ballet, pourquoi pas ! Laetitia, la cuisinière du bureau, qui m'a fait découvrir la nourriture réunionnaise et Caliceo ! On a eu de bons fou-rires ensemble, j'ai vraiment apprécié être ta collègue ! Même si on ne t'a pas beaucoup vu durant la dernière année, ce sera toujours agréable de te retrouver autour d'un chocolat. Maximilien, le cinéphile au grand coeur. C'était plutôt mal parti entre nous, avouons-le, mais j'ai fini par comprendre que t'es plus qu'un mec à se prendre des coups de pelles… T'es aussi un collègue dévoué, toujours prêt à rendre service, de bonne humeur… même si parfois, on cherche le bouton on/off ! Sérieusement, tu es une personne adorable et tu m'as bien fait rire, avec tes lendemains de soirées et tes prophéties sur Daniel Balavoine et la coupe du monde de football. Ça ne s'oublie pas ! Ambra, mon italienne préférée !! Tu es une collègue en or et une personne que j'apprécie énormément. Merci pour tes encouragements et ta gentillesse lors des colloques qu'on a faits ensemble. J'espère vraiment qu'on arrivera à rester en contact encore longtemps. La bise à Nacho ! Prescillia, l'une des dernières à être arrivée mais qui a rapidement pris une place importante au sein du groupe. Spontanée, drôle et attachante… Un chouïa maladroite mais toujours avec le sourire ! Reste telle que tu es, tu es géniale ! Les doctorants côté pharma, que j'ai trop peu côtoyé malheureusement mais avec lesquels j'ai passé de très bons moments. Je pense notamment à l'adorable Maylis, star du blind-test et du dancefloor. Mais il y a aussi Sylvain, Guillaume, Clémence, Simon… Je vous souhaite une excellente continuation et réussite dans vos projets futurs. Bonne continuation également à la toute nouvelle arrivante Marion, qui a déjà au travers des 2 derniers mois pris une bonne place dans le bureau ! Et enfin, LA rencontre de ces trois années et celle que je considère aujourd'hui comme une soeur : Clémentine. Tu es l'une de ces rencontres qui n'arrive qu'une fois tous les dix ans, celles dont on sait que l'amitié durera et perdurera bien au-delà d'une thèse. Pas besoin de m'étaler et te dire combien tu comptes pour moi, tu le sais !
Matériaux et techniques, 2021
Dans ce travail, nous avons développé des couches nanométriques biocompatibles à base de titane (TiN et TiO 2) sur acier inoxydable 316L, par CAE-PVD (Cathodic Arc Evaporation), qui est un procédé efficace pour la synthèse de revêtements de haute qualité. Nous avons axé notre étude sur une caractérisation mécanique et tribologique des revêtements par des tests d'indentation et des rayures. Les résultats obtenus montrent une morphologie dense et uniforme couplée à des propriétés mécaniques et interfaciales importantes. Les revêtements TiN et TiO 2 ont montré une dureté comprise entre 5,9 GPa et 8,23 GPa. La mesure de l'adhérence par des tests de rayure a montré que les deux revêtements ont une qualité d'adhérence légèrement différente. Les couches développées en TiN et TiO 2 ont montré des charges de cohésion critiques comprises entre 1,8 N et 3,3 N avec une charge d'adhérence critique de 13,1 N. Les propriétés tribologiques ont été étudiées, en utilisant un test de Scratch multi-passes à charge constante, ce qui a permis de déterminer le coefficient de frottement et le taux d'usure énergétique. Les coefficients de frottement des deux couches étudiées sont du même ordre de grandeur (0,1), mais on peut dire que la résistance au frottement varie d'une couche à l'autre. L'énergie spécifique d'usure était comprise entre 3,09 Â 10 À5 J/mm 3 et 8,36 Â 10 À5 J/mm 3 , et elle n'a pas changé après immersion de la couche de TiN pendant 48 h dans une solution de NaCl à 3 %. Le film mince de TiN, connu pour sa biocompatibilité et ses performances biologiques, a montré des propriétés mécaniques et tribologiques qui lui permettent d'être utilisé dans les implants de hanche et de genou.