en fr Nanometre-thick alumina coatings deposited by ALD on metals : a comparative electrochemical and surface analysis study of corrosion properties Couches dalumine épaisses de nanomètre déposées par ALD sur métaux : une éReport as inadecuate




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1 ENSCP - Ecole Nationale Supérieure de Chimie de Paris- Chimie ParisTech-PSL

Abstract : Corrosion protection by ultrathin ≤ 50 nm alumina films deposited by atomic layer deposition ALD on copper and aluminium at 250°C was studied in 0.5 M NaCl aqueous solution by combining electrochemical and surface analytical methods. The study of ALD Al2O3 on Cu substrate included investigation of the effect of the coating thickness, the effect of an interfacial oxide, the effect of surface preparation and the durability of the coating. For ALD Al2O3 on Al substrate, the work focused on the examination of the effect of the deposited coating thickness. ALD alumina coatings showed excellent corrosion properties on electropolished copper substrates, while they failed to protect the annealed substrate, as a result of poor adhesion to a smoothened surface. Modification of interfacial native copper oxide by its pre-treatment led to better corrosion protection of ALD alumina on copper substrate. Despite its remarkable sealing properties on electropolished Cu substrate, corrosion protection of ALD alumina was not durable. Coating of Al substrate with ALD Al2O3 led to significant increase of polarization resistance. Better performance was obtained for 10 and 20 nm coatings on Al than on Cu. Apart from significant decrease of current, the pitting potential was increased in presence of 20 and 50 nm coatings, which was not achieved with 10 nm due to its low thickness. This study was a preliminary study for application of ALD alumina coatings for corrosion protection of Al-Cu alloys in combination with other ALD compositions.

Résumé : La protection contre la corrosion par des films ultramince ≤50 nm d-alumine déposées par ALD sur le cuivre et l-aluminium à 250°C a été étudiée dans une solution aqueuse 0,5 M de NaCl en combinant méthodes d-analyse électrochimique et de surface. L-étude de l-alumine ALD sur un substrat Cu comprend l-effet de l-épaisseur du revêtement, l-effet de l-oxyde interfacial, l-effet de la préparation de la surface et la durabilité du revêtement. Pour le substrat Al, le travail a porté sur l-examen de l-effet de l-épaisseur du revêtement. Les revêtements ont montré d-excellentes propriétés de corrosion sur des substrats Cu électropoli, tandis qu-ils ont échoué à protéger le substrat recuit, de fait d-une mauvaise adhérence à une surface lissée. L-amélioration de la résistance à la corrosion d-alumine ALD sur le substrat Cu est obtenue en l-absence de vieillissement de l-oxyde natif interfacial, et sa modification par un prétraitement. En dépit de remarquables propriétés d-étanchéité sur un substrat Cu électropoli, la protection contre la corrosion de l-alumine ALD n-est pas durable. Le revêtement du substrat Al avec l-alumine ALD conduit à l-augmentation significative de la résistance à la corrosion. Le potentiel de piqûration est augmenté en présence des revêtements l-épaisseur de 20 et 50 nm, ce qui n-a pas été obtenus avec 10 nm en raison de sa faible épaisseur. Cette étude est une étude préliminaire pour l-application de revêtements d-alumine ALD pour la protection contre la corrosion des alliages Al-Cu en combinaison avec d-autres compositions ALD.

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Keywords : Corrosion Coating

Mots-clés : Revêtements ALD Alumine Cuivre Aluminium





Author: Shadi Mirhashemihaghighi -

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



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