Relation Structure/Propriétés Mécaniques/ Résistance à la corrosion d'un revêtement nanocristallin de Nickel – NANOMECACOR

contexte et objectifs - - La protection de la surface des métaux contre les agents agressifs associés à des milieux aqueux est un sujet d'actualité tant pour des raisons économiques (intégrité et durabilité des structures, recyclage) que de protection de notre environnement. Les techniques de traitements de surface confèrent au matériau des propriétés différentes et nécessitent des conditions de mises en ?uvre plus ou moins difficiles. Une bonne résistance à la corrosion est indispensable pour assurer la longévité de la structure et la biocompatibilté avec l'environnement. Cependant, en fonction des conditions d'utilisation, les revêtements doivent également présenter de bonnes propriétés mécaniques et /ou tribologiques. De récentes études semblent montrer que les métaux polycristallins dont la taille de grain avoisine l'échelle nanométrique présentent de très bonnes propriétés anti-corrosion et de bonnes propriétés mécaniques. Les mécanismes étant à l'origine de telles propriétés sont loin d'être élucidés aussi bien dans le domaine de la corrosion que celui de la mécanique. - - L'objectif de ce projet est de mettre en place une structure de recherche capable d'intégrer l'ensemble des problèmes inhérents à la mise en ?uvre d'un dépôt nanocristallin et à la caractérisation de ses propriétés mécaniques et de résistance à la corrosion. Pour y parvenir nous devrons mettre en commun plusieurs compétences : élaboration, métallurgie, mécanique, plasticité, corrosion, tribologie...Cette approche pluridisciplinaire constitue une des originalités de notre projet. Elle constitue un atout pour étudier l'influence de l'état de sollicitation mécanique sur la résistance à la corrosion du dépôt, ce qui, à notre connaissance n'a jamais été réalisé dans le cadre de nanodépôts. Or cet aspect doit être pris en compte pour éviter les phénomènes de corrosion sous contrainte souvent rencontrés dans les installations industrielles. - - Description et méthodologie - - Le matériau retenu est un matériau modèle, le nickel , notre équipe possèdant une bonne connaissance de ce matériau dans son état polycristallin. Cette étude nous permettra de développer rapidement les modélisations nécessaires pour mieux comprendre les relations entre la structure, la tenue à la corrosion et les propriétés mécaniques. - - Un point essentiel pour mener à bien nos objectifs est de maîtriser la technique d'élaboration. Nous avons choisi la technique électrolytique, couramment utilisée dans notre laboratoire pour déposer des revêtements métalliques. Cette technique présente de nombreux avantages tout en permettant un bon contrôle des paramètres d'élaboration. Il est possible d'élaborer des multicouches ou des cristaux de différentes tailles de grains en utilisant les techniques pulsées. Une attention particulière sera portée sur les conditions d'électrodéposition afin d'obtenir plusieurs microstructures (tailles de grains allant de quelques nanomètres au micromètre) et textures cristallographiques. Ces différents états seront caractérisés en Microscopie Electronique en Transmission MET (densité et distribution des dislocations), en Diffraction des Rayons X DRX (contraintes résiduelles) et en Microscopie à Force Atomique AFM (rugosité de surface, morphologie). - - Le comportement en corrosion sera étudié en milieu H2SO4 1mol/L par polarisation potentiodynamique, par spectroscopie d'impédance électrochimique et par émission acoustique. Le comportement mécanique sera étudié en traction simple, en fatigue oligocyclique et en tribologie. Les mécanismes de déformation du dépôt seront abordés à l'échelle des bandes de glissement en AFM et à l'échelle des dislocations en MET, complémentarité indispensable pour comprendre les mécanismes de plasticité de ces matériaux. Enfin, l'influence de l'état de déformation sur la résistance à la corrosion sera évaluée ex-situ puis in-situ afin d'intégrer tous les éléments agressifs qu'il est susceptible de rencontrer dans le cadre d