Préparation de surfaces industrielles par plasmas froids : contribution à l'étude des mécanismes élémentaires d'interaction entre une post-décharge N2-O2 et l'hexatriacontane

par Virginie Hody

Thèse de doctorat en Science et ingénierie des matériaux

Sous la direction de Thierry Belmonte.

Soutenue en 2004

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .


  • Résumé

    Les travaux présentés dans ce mémoire concernent la préparation de surfaces industrielles et plus particulièrement le nettoyage de surface par plasma. Afin de clarifier le rôle joué par les différentes espèces actives lors du nettoyage de surface, nous avons étudié les mécanismes d'interaction entre des post-décharges Nz-Oz et l'hexatriacontane. Les modifications de l'hexatriacontane ont été mises en évidence à l'aide de différentes techniques d'analyse (pesées, analyses chimiques élémentaires, analyses par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier et analyses par chromatographie d'exclusion stérique). Nous avons également étudié la phase gazeuse par spectroscopie d'émission optique et déterminé les concentrations d'oxygène et d'azote atomiques par titrage NO pour certains mélanges. La corrélation de ces résultats expérimentaux avec les résultats apportés par la modélisation des post-décharges, a permis de déterminer précisément quelles sont. Les espèces et les mécanismes réactionnels intervenant lors de la fonctionnalisation et de la gravure du polymère. Grâce aux conclusions obtenues lors de ces études de base, il a été possible d'appréhender plus facilement les trois problématiques industrielles soumises dans le cadre du projet ministériel TIAG. Nous avons alors étudié la préparation de surface d'échantillons en cuivre par plasmas radio-fréquences et DC pulsé, la préparation de surface d'échantillons en alliage cuivre-plomb par plasmas DC pulsé et enfin, l'élimination de contaminants pouvant ressuer de plaques de polycarbonate et de polysulfone par plasmas DC pulsé.

  • Titre traduit

    Preparation of industrial surfaces by cold plasma : contribution to the study of the interaction elementary mechanisms between N2-O2 post-discharges and hexatriacontane


  • Résumé

    The presented works deal with preparation of industrial surfaces and more particularly with surface cleaning by plasma. In order to clarify the role played by the different active species during the surface cleaning, we studied the mechanisms of interaction between Nz-Oz post-discharges and hexatriacontane. The hexatriacontane modifications have been brought to the fore by means of numerous analytical techniques (weighing, elementary chemical analysis, Fourier transformed infrared analysis, size exclusion chromatography analysis). We studied also the gas phase by optical emission spectroscopy and determined the concentrations of atomic oxygen and nitrogen by NO titration for some gas mixtures. The correlation of these experimental results with the modeling results of the post-discharge permitted to determine precisely what are the species and the reactional mechanisms which take place during the fonctionnalisation and the grafting of the polymer. Owing to the conclusions obtained during these basic studies, it was possible to apprehend more easily the three industrial problematics submitted as a part of the TIAG ministerial project. Then we have studied the surface preparation of copper samples by radio-frequency and pulsed DC plasmas, the surface preparation of samples in copper-lead alloy by pulsed DC plasmas and finally, the elimination by pulsed DC plasmas of the contaminants which can sweat from polycarbonate and polysulfone samples.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (217 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. en fin de chap.

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  • Bibliothèque : Université de Lorraine. Direction de la documentation et de l'édition. BU Ingénieurs.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2004 HODY V.
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