Dépôt doxyde de silicium par procédé plasma hors équilibre à basse pression et à pression atmosphérique sur de lacier : application aux propriétés anticorrosionReport as inadecuate




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1 LGPPTS - Laboratoire Génie des Procédés Plasmas et Traitement de Surface

Abstract : The aim of this study was the development of two surface treatment processes for the improvement of the corrosion resistance of steel HLE S235. Silicon oxide films SiOxCy were deposited on steel substrates by plasma enhanced chemical vapor deposition PECVD at low pressure as well as at atmospheric pressure. Hexamethydisiloxane HMDSO, which is an organosilicon, was the precursor. These films show very good protection and adhesion properties to steel. Gas and liquid permeability performances of coatings deposited by plasma PECVD are very strongly linked to their chemical composition presence of carbon, absence of silanol and structure thickness, density, free volume?. These directly depend on the conditions of polymerisation process. That means it depends on the plasma parameters such pressure, power, monomer mass flow, time of treatment? Analysis about deposit morphology and its composition were necessary to characterize the deposits. We were able to obtain thick, continuous, smooth, not very porous layers, containing some carbon. The efficiency of the deposition processes of silicon oxide was validated by the study of corrosion protection properties of films by voltamperometry and electrochemical impedance spectroscopy in an aerated NaCl 0,5 M solution. For optimal conditions of treatment, in low pressure as well as in atmospheric pressure, the corrosion protection were much improved and remained constant for long immersion times Rp stabilized after 25 h. Low pressure oxygen pretreatment allowed to increase the adhesion of the coatings to the substrate and thus the corrosion protection for the films realized at low pressure and at atmospheric pressure. The polarization resistances thus obtained reached the value of 191 kOhm.cm² and 550 kOhm.cm², respectively untreated steel: 1,2 kOhm.cm ².

Résumé : L-objectif de ce travail a été la mise au point de deux procédés de traitement de surface par voie plasma destinés à l-amélioration des propriétés de résistance à la corrosion d-un acier HLE S235. Des films d-oxyde de silicium SiOxCy ont été déposés sur des substrats d-acier par PECVD Plasma Enhanced Chemical Vapor Deposition à basse pression et à pression atmosphérique. L-héxaméthyldisiloxane HMDSO, qui est un organosilicié, a été utilisé comme précurseur. Ces films affichent de très prometteuses propriétés anticorrosion et d-adhésion. Les performances de perméabilité aux gaz et aux liquides des couches déposées par plasma PECVD sont très fortement liées à leur composition chimique présence de carbone, absence de silanol et à leur structure épaisseur, densité, volume libre etc



Celles-ci dépendent des conditions du procédé de polymérisation, c-est à dire des paramètres du plasma tels que la pression, la puissance, le débit d-oxygène, le débit de monomère, le temps de traitement? Les analyses concernant la morphologie du dépôt ainsi que sa composition ont été nécessaires afin de caractériser les dépôts. Nous avons pu obtenir des couches épaisses, continues, lisses, peu poreuses, contenant du carbone. L-efficacité des procédés de dépôts de films d-oxyde de silicium a été validée par l-étude des propriétés de protection contre la corrosion des films par voltampérométrie et par impédancemétrie en milieu NaCl 0,5 M aéré. Pour des conditions optimales de traitement, aussi bien à basse pression qu-à pression atmosphérique, les propriétés anticorrosion ont été nettement améliorées et persistent pour des temps d-immersion importants Rp stabilisée après 25 h. Un pré-traitement à l-oxygène à basse pression a permis d-augmenter l-adhérence des couches au substrat et donc la protection contre la corrosion pour les dépôts réalisés à basse pression et à pression atmosphérique. Les résistances de polarisation ainsi obtenues ont atteint une valeur de 191 kOhm.cm² et 550 kOhm.cm², respectivement acier non traité : 1,2 kOhm.cm².

en fr

Keywords : silicon oxide low pressure atmospheric pressure

Mots-clés : oxyde de silicium PECVD basse pression pression atmosphérique DBD corrosion





Author: Camille Petit-Etienne -

Source: https://hal.archives-ouvertes.fr/



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