Analyse du traitement de surface d'un acier inoxydable ferritique en vue d'applications solaires

Analysis of a ferritic stainless steel surface treatment for solar applications

• Auteur / Autrice : Pascal Fort
• Direction : Lucien Ariès
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des matériaux
• Date : Soutenance en 1990
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Surfaces (technologie) -- Analyse

Métaux -- Surfaces

Capteurs solaires

Acier ferritique

Résumé

Ce travail s'inscrit dans le developpement d'une methode originale d'elaboration de surfaces selectives pour la conversion photothermique. Il vise a caracteriser la couche obtenue par conversion chimique en milieu acide, a expliquer ses proprietes optiques et a proposer un mecanisme de formation. La surface la plus selective mesure environ 150 nm et se compose de 3 zones. Elle est formee essentiellement d'oxydes de fe et de cr avec des degres d'oxydation variables avec la profondeur, le principal est la magnetite cristallisee. La couche est poreuse et presente une surface specifique elevee. Les proprietes optiques dependent de la composition chimique et de la morphologie. Un modele permet d'expliquer ces proprietes a partir de la composition, de l'epaisseur et de la porosite. Le mecanisme de formation des couches est propose sur la base des etudes electrochimiques et gazometriques. Il comporte 2 etapes: la dissolution du film passif de l'acier, puis la croissance de la couche debutant par une breve phase acceleree et se poursuivant par une phase stationnaire. Les molecules d'alcool propargylique du bain de traitement inhibent la dissolution de l'acier et les autres especes (acide sulfurique, thiosulfate) concourent a la formation de la couche