Etude et modélisation des phénomènes interfaciaux solide-liquide : relation entre le mouillage, la physico-chimie et la morphologie des surfaces : optimisation des propriétés de surface par traitement mécanochimique

par Vincent Roucoules

Thèse de doctorat en Sciences. Chimie inorganique. Physico-chimie

Sous la direction de Pierre Lantéri et de Thomas Mathia.

Soutenue en 2000

à Lyon 1 .

Le jury était composé de Pierre Lantéri, Thomas Mathia.


  • Résumé

    Ce travail s'inscrit dans le cadre d'une recherche pluridisciplinaire, à la fois fondamentale et expérimentale, et se situe au carrefour de la physico-chimie des interfaces et de la mécanique des fluides. Une goutte de liquide déposée sur une surface solide peut, selon les propriétés de l'interface solide/liquide, s'étaler de façon très variée. La compréhension du phénomène de l'étalement devient indispensable lorsqu'on cherche à optimiser de nombreux processus technologiques. Dans un premier temps, on étudie de façon expérimentale les différentes phases d'étalement d'une goutte de liquide déposée sur une surface horizontale et rugueuse. L'originalité de la modélisation proposée repose sur l'intégration dans un système d'équations d'un coefficient matriciel qui prend en compte la topographie de la surface mouillée. Dans un second temps, la modification des propriétés de mouillage des surfaces métalliques par des traitements mécanochimiques spécifiques a permis de quantifier son impact sur la physico-chimie des interfaces solide/liquide. Il a été démontré qu'un des paramètres de mouillages (l'angle au retrait) s'avère être une mesure pertinente pour contrôler l'homogénéité du traitement de surfaces. De plus, des corrélations ont pu être déterminées, au moyen de techniques chimiométriques d'analyses de données, entre les caractéristiques de l'abrasif contenu dans la formulation mécanochimique (taille, forme, dureté), la morphologie finale de la surface traitée (paramètre topographique 3 D) et la fonctionnalité de la surface traitée. Enfin, les études de différentes formulations ont permis, grâce à des analyses spectroscopiques infrarouges, de rechercher les corrélations entre la composition des formulations initiales et celles des dépôts. Les valeurs des énergies de surface, mesurées à l'aide des angles de contact avec les différents liquides sondent ont permis d'évaluer la polarité finale des surfaces métalliques issues du traitement mécanochimiques étudié.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXII-314 p.)
  • Annexes : Bibliogr. pagination multiple [14] p.

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  • Bibliothèque : Université Claude Bernard (Villeurbanne, Rhône). Service commun de la documentation. BU Sciences.
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