Caractérisation à la corrosion, à l’usure et à la biocompatibilité de biomatériaux en couches minces, élaborés par pulvérisation cathodique magnétron
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Date
2022-06-02
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Dans ce mémoire de thèse, des revêtements en multicouches, alternant des couches
céramiques (TiN) sur couches métalliques (Ti), ont été déposés sur des substrats
métalliques par le procédé de déposition physique en phase vapeur. Deux types de surfaces
extérieures TiO2 et TiN seront testés à l’usure, à la corrosion et à la biocompatibilité en
terme de bio réactivité in vitro dans un milieu biologique (solution de Hank), et anti bio
adhésion bactérienne utilisant des souches de Staphylococcus Aureus et de Escherichia coli.
La diffraction des rayons X (DRX), la microscopie électronique à balayage (MEB) couplée
à un analyseur SDE (Spectroscopie par dispersion d’énergie) et la microscopie à force
atomique, ont été les principaux outils d’investigation et de caractérisations
microstructurales et physico-chimiques. Les résultats du comportement à la corrosion
montrent une supériorité absolue de TiN sur TiO2 quel que soit le taux d’oxygène. De
même que les surfaces en TiO2 présentent de faibles résistances à l’usure par frottement
contre un os de bovin, comparées au spécimen ayant TiN comme surface extérieure. Dans
les conditions utilisées dans le cadre de cette étude, il a été constaté que l’usure par abrasion
à trois corps est le principal mécanisme d’usure mis en jeu dans tous les cas. Cependant, les
tests de biocompatibilité indiquent une légère supériorité de TiO2 sur TiN. Les résultats
montrent également que tous les spécimens présentent les potentialités requises pour une
éventuelle utilisation en biomédical.