Communication Dans Un Congrès Année : 2025

Functionalization of titanium surfaces by nanosecond laser in aqueous medium

Fonctionnalisation de surfaces de titane par laser nanoseconde en milieu aqueux

Résumé

La fonctionnalisation de la surface des métaux à l’aide de lasers d’impulsion nanoseconde permet de produire des couches superficielles d’insertion d’éléments légers présentant des caractéristiques morphologiques diverses et trouvant des vastes applications. La présente étude explore les effets du traitement de surfaces de titane avec un laser nanoseconde Nd:YAG (lambda= 532 nm) dans un milieu aqueux. Le système H-O-Ti modélisé sous Thermo-Calc montre les mêmes phases que le système binaire Ti-O, mais contrairement au système titane-air, les sous-oxides TiO et Ti2O3 seraient thermodynamiquement instables dans l’eau. Dans un premier temps, le traitement par laser de surfaces de titane a été réalisé selon des lignes d’impacts à l’air et dans l’eau. Il a été trouvé que les lignes d’impacts laser réalisées dans le milieu aqueux présentent un taux d’insertion d’oxygène plus important que les lignes réalisées dans l’air, ce qui est dû aux facteurs thermodynamiques ainsi qu’à la dissociation de la molécule H2O sous effet du plasma du titane. Dans un deuxième temps, les surfaces traitées par laser ont été produites dans l’eau. Il a été trouvé que les surfaces ainsi traitées contiennent les sous-oxydes Ti2O3 et TiO, ainsi que des traces du rutile (TiO2), tandis que le traitement dans l’air produit une couche externe riche en anatase (TiO2). La dispersion dans l’eau des particules de TiO2, formées dans le plasma, a été proposée comme explication de cette différence du comportement.
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PostecTomashchuk acolloque Carnot.pdf (534) Télécharger le fichier
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Dates et versions

hal-04940019 , version 1 (11-02-2025)

Identifiants

  • HAL Id : hal-04940019 , version 1

Citer

L Postec, I Tomashchuk, M C Marco de Lucas, J.-M Jouvard, N Zaitseva, et al.. Fonctionnalisation de surfaces de titane par laser nanoseconde en milieu aqueux. Chaleur, énergie, thermodynamique - Le message de Carnot aujourd’hui… 200 ans après, Gilles Bertrand, Nov 2024, Le Creusot, France. ⟨hal-04940019⟩
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