Contribution à l'étude du procédé d'oxydation par plasma électrolytique pour la protection de surface d'alliages métalliques légers - Université de Lorraine Access content directly
Accreditation To Supervise Research Year : 2020

Contribution to the study of the electrolytic plasma oxidation process for the surface protection of light metal alloys

Contribution à l'étude du procédé d'oxydation par plasma électrolytique pour la protection de surface d'alliages métalliques légers

Julien Martin

Abstract

The research works that will be presented during the HDR defense are part of a wider context concerning the plasma electrolytic oxidation process (PEO) (also named as micro-arcs oxidation process, MAO). The PEO process is an electrochemical anodic surface treatment of lightweight metallic alloys based on the ignition of electrical micro-discharges (micro-plasmas) over the processed surface. These are mainly experimental works dedicated to better understand the physico-chemical mechanisms governing the growth of a protective oxide layer under a discharge regime in liquid medium. Originality of the experimental approach lies in the combination of the process management (mainly the electrical parameters), the in situ optical diagnostic of the micro-discharges (using fast video recordings and spectroscopic techniques) and the ex situ characterization of the elaborated oxides at different scales (using electron microscopy techniques). This specific experimental approach will be illustrated through the presentation of two studies carried out during the supervision of two PhD students (A. Nominé and V. Ntomprougkidis). Finally, some occasional works have raised new opportunities for the PEO process. These will be presented in the form of a research project for future years. Specifically, it consists in the possibility of elaborating conductive oxide layer by incorporating carbon-based particles during the PEO process.
Les travaux qui seront présentés à l’occasion de la soutenance HDR s’inscrivent dans le cadre général de l’étude du procédé d’oxydation par plasma électrolytique (PEO) (également appelé procédé micro-arc, MAO). Le procédé PEO est un procédé d’oxydation anodique d’alliages métalliques légers assisté par le développement de micro-décharges électriques (micro-plasmas) sur la surface traitée. Ces travaux à fort caractère expérimental ont pour objectif de mieux comprendre les mécanismes physico-chimiques régissant la croissance d’une couche d’oxyde protectrice sous un régime de décharges électriques en milieu liquide. L’originalité de la démarche que nous adoptons réside dans une approche expérimentale combinant la maîtrise des conditions opératoires imposées (signaux électriques), le diagnostic optique in situ des micro-plasmas (imagerie rapide et spectroscopie) et la caractérisation ex situ multi-échelles des couches d’oxydes élaborées (microscopies électroniques). Cette approche expérimentale sera particulièrement illustrée par la présentation de deux études menées lors du co-encadrement de deux thèses successives (A. Nominé et V. Ntomprougkidis). Enfin, certains travaux, plus ponctuels, ont permis d’ouvrir de nouvelles opportunités pour le procédé PEO. Ce sont ces nouvelles opportunités qui seront présentés sous la forme d’un projet de recherche pour les années à venir. Il porte principalement sur la possibilité d’élaborer des couches d’oxyde conductrices de l’électricité par l’incorporation de particules carbonées lors du procédé PEO.
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Dates and versions

tel-02926368 , version 1 (31-08-2020)

Identifiers

  • HAL Id : tel-02926368 , version 1

Cite

Julien Martin. Contribution à l'étude du procédé d'oxydation par plasma électrolytique pour la protection de surface d'alliages métalliques légers. Matériaux. Université de Lorraine, 2020. ⟨tel-02926368⟩
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