 |
 |
|
|
|
|
 |
 Modifications structurales et réactivité de surface d'aciers 316L après implantation ionique.
Le milieu biomédical a fréquemment recourt aux aciers inoxydables 316L lors de l'insertion de broches, de vis ou de prothèses orthopédiques dans le corps humain. Cependant, leur mauvaise résistance à la corrosion par piqûre en milieu biologique peut entraîner des phénomènes de rejets et d'allergies dus au passage dans le sang de produits de corrosion tels que le nickel (cancérigène).
Dans ce contexte, pour tenter de corréler l'aspect structural de l'acier à sa réactivité de surface,l'implantation ionique d'azote (connu pour améliorer la tenue mécanique et la résistance à la corrosion des aciers) a été étudiée à deux énergies différentes. La dose d'implantation ionique, inchangée pour les deux séries d'implantation, est égale à 1017 at/cm² et les énergies d'implantation sont fixées à 80 keV et 230 keV. La composition de la couche implantée à été déterminée grâce à la technique XPS couplée au décapage ionique (figure 1) et confirmée par une analyse par réactions nucléaires. Le profil d'implantation de l'azote, de forme gaussienne, présente une concentration maximum (12 %) a une profondeur de 1000Å. Ce résultat est en parfait accord avec le programme de simulation numérique SRIM 2000.  Figure 1 : profil de concentration de la couche implantée à faible énergie. La résistance à la corrosion par piqûre a été évaluée en milieu NaCl 0.9% grâce à la voltampérométrie qui permet de déterminer le potentiel de piqûration des échantillons bruts et implantés. La surface des échantillons polis 1µm présente des inclusions de sulfures de manganése , sites initiateurs de corrosion. La résistance à la corrosion par piqûre des aciers 316L n'a pas été améliorée par l'implantation ionique d'azote, en effet, le potentiel de corrosion par piqûre des aciers implantés est plus anodique que celui des aciers bruts. Les images MEB de l'êtat de surface des échantillons après attaque anodique confirment ce résultat, les dimensions des piqûres étant supérieures à celles visualisées sur un échantillon non implanté (figure 2).  Figure 2: piqûre de corrosion d'un acier implanté après balayage anodique en milieu NaCl. Afin de tenter d'améliorer la résistance à la corrosion par piqûre des aciers 316L en milieu chloruré,l'implantation de molybdène associé à l'azote est envisagé. L'objectif de ce travail étant d'étudier les modifications nanostructurales induites par l'implantation ionique et de les relier à la réactivité de surface des aciers implantés. |