Recherche Avancée

Thèse soutenue

Analyse des contraintes résiduelles au voisinage des interfaces titane/hydroxyapatite réalisées par torche à plasma pour applications implantaires

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Auteur / Autrice : Bruno Cofino
Direction : Alain Lodini
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Mécanique et matériaux
Date : Soutenance en 2001
Etablissement(s) : Reims
Partenaire(s) de recherche : autre partenaire : Université de Reims Champagne-Ardenne. Institut de Formation Technique Supérieur (I.F.T.S).

Résumé

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Ce travail porte sur l'analyse des contraintes résiduelles au voisinage de l'interface entre le titane ou son alliage le Ti-6Al-4V et des revêtements d'hydroxyapatite réalisés par torche à plasma. Ces deux matériaux entrent dans la constitution de nombreuses prothèses implantaires et notamment les implants dentaires. Une étude de l'intérêt de ces matériaux pour les applications implantaires est tout d'abord présentée. Cette étude est suivie d'une caractérisation de la porosité, de la fissuration et de l'indice de cristallinité des revêtements d'hydroxyapatite avec l'influence de ces paramètres sur les propriétés mécaniques et biologiques des implants. Dans un deuxième temps, l'étude de la concentration de contraintes résiduelles à l'interface entre le titane et le revêtement d'hydroxyapatite confirme le site privilégié de rupture de l'implant par décohésion de ces matériaux au niveau de cette interface. Ces contraintes sont mises en évidence expérimentalement grâce au rayonnement synchrotron et en simulation par éléments finis modélisant la projection par torche à plasma générant des contraintes d'origine thermique. Enfin une technique de microindentation Vickers est utilisée pour déterminer la résistance à la fissuration des revêtements au voisinage de l'interface. Cette méthode permet une analyse comparative de la ténacité de diverses éprouvettes dans la zone interfaciale.