Elaboration et caractérisation des couches protectrices hydrophobes de SiO 2 et SiO 2 -ZrO 2 déposées sur des substrats de l'acier inoxydable 316L, par la voie sol-gel

Abstract

Ce travail consiste à l'élaboration et la caractérisation des couches minces de SiO 2 et SiO 2 ZrO 2 préparées par voie sol-gel, à partir d'une solution de TEOS (tetraethylorthosilicate) Si (OC 2 H 5 ) 4 et MTES (methyltriethoxysilane) Si(CH 3 -Si(C 2 H 5 OH) 3 ) et ZrO 2 (zircone). Nous avons mis en évidence l'influence de température de recuit sur les propriétés mécanique et structurales des couches minces de SiO2 et SiO 2 -ZrO 2 . Pour cela, diverses techniques d'investigation ont été utilisées : FTIR, DRX, l'angle de contact, profil mètre mécanique et Micro-dureté. Les résultats obtenus montrent que l'augmentation de température de recuit, provoque l'amélioration de l'adhérence de la couche et permet aussi d'obtenir des couches épaisses. Les couches minces sont amorphes à la température dessous de 500 °C et qu'elles se cristallisent au dessous de cette température aussi. Les phases qui apparaissent sont le quartz ? à 500°C et le quartz ? à la température 600°C jusqu'a 800°C on a trouvé que le quartz ?. Les courbes de FTIR montrent que la formation complète de silice est exigée des températures supérieure à 500°C. les résultats de l'angle de contact et le profil mètre montre que ,celui-ci varié en fonction de température et de vitesse de tirage des substrats, plus la température de recuit des couches de SiO 2 augmente la porosité augmente donc ya une hydrophilicité de la couche, par contre les couche de SiO 2 -ZrO 2 plus la température augmente la hydrophobicité augmente aussi a cause des atomes de ZrO 2 qui crée une surface plane donc il bloque les pores de Si alors ya pas l'étalement de la gouttelette , et pour la dureté la couche est faible comparativement au silice ceci du a la présence des groupe de CH 3 dans la structure qu'il permet de la formation des pores ,donc le traitement a 300°C ,400°C et 450°C n'est pas suffisant pour solidifier les couches, qui mène a diminution les propriétés mécaniques.