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Category: Soutenances de thèse et de HDR

Mercredi 15 juillet 2020 : Soutenance de thèse de Vitalios NTOMPROUGKIDIS : Etude de l'interaction micro-décharges/surface métallique pour une meilleure compréhension des mécanismes de croissance lors du procédé PEO

Vitalios NTOMPROUGKIDIS, doctorant au sein de l'équipe "Plasmas - Procédés - Surfaces" de l'Institut Jean Lamour, soutient sa thèse intitulée :

"Etude de l'interaction micro-décharges/surface métallique pour une meilleure compréhension des mécanismes de croissance lors du procédé PEO" 


Date :

Mercredi 15 juillet 2020 à 10h00
Institut Jean Lamour
Salle A2-012

 

Composition du jury :

Directeur de thèse :

- Gérard HENRION
Directeur de recherche, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

Co-directeur de thèse :  

- Julien MARTIN
Maître de Conférences, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

 Rapporteurs :

- Laurent ARURAULT
Professeur, CIRIMAT, Université de Toulouse

- Luc LAVISSE
Maître de Conférences, ICB, Université de Bourgogne

Examinateurs :

- Corinne HAMPEAUX
Professeure, IRCER, Université de Limoges

- Marie-Paule BESLAND   
Directeur de recherche, IMN, Université de Nantes

- Delphine VEYS-RENAUX
Maître de Conférences, Institut Jean Lamour, Université de Lorraine

 

Résumé :
Le procédé d’oxydation par plasma électrolytique (PEO) un procédé électrochimique de traitement de surface permettant d’élaborer des couches d’oxydes protectrices à la surface d’alliages métalliques légers (Al, Ti, Mg). Contrairement aux procédés d’anodisation, le procédé PEO utilise une densité de courant et une tension élevées qui donnent lieu au développement de micro-décharges (MDs) sur la surface traitée. L’objectif de cette étude était d’étudier les caractéristiques de ces MDs sous différentes conditions opératoires et de les corréler avec la microstructure des couches d’oxyde élaborées, pour in fine mieux comprendre les mécanismes de croissance. Tout d’abord, des traitements PEO séquencés ont été menés en changeant certains paramètres électriques en cours de traitement. Les résultats ont révélés un comportement particulier des MDs qui dépend non seulement des conditions électriques appliquées mais aussi de la morphologie de la couche en croissance. Les résultats ont également mis en évidence une transition anticipée vers le régime bénéfique de décharges « soft » contribuant ainsi à une amélioration significative de la microstructure de la couche d’oxyde et de la consommation énergétique du procédé PEO. Des mesures optiques résolues en temps ont permis d’établir une corrélation entre le développement des MDs et la dynamique des bulles de gaz à l’interface oxyde / électrolyte. Particulièrement, les résultats ont prouvé l’existence de MDs internes à la couche lors du régime de croissance « soft ». De plus, une caractérisation multi-échelle de la structure  dite en « pancake », structure typique du régime «soft », a révélé la formation d’une structure lamellaire nanocomposite. Elle consiste en une alternance de lamelles d’alumine pure avec des lamelles de mullite 1 :1 métastable. Enfin, deux études prospectives ont été conduites autour du procédé PEO. La faisabilité de réaliser des traitements duplex combinant les procédés cold spray et PEO a été démontrée ainsi que la possibilité de produire des (nano-) particules d’oxyde métallique via le procédé PEO.

Mots clés : Oxydation par plasma électrolytique, Aluminium, Couche d’oxyde, Micro-décharges