Réactivité des décharges en flux dans les mélanges de gaz pour le traitement des surfaces

Reactivity of flowing discharges with gaz mixtures for surfaces treatements

• Auteur / Autrice : Virginie Monna
• Direction : André Ricard
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Plasmas réactifs
• Date : Soutenance en 2002
• Etablissement(s) : Toulouse 3

Mots clés

Mots clés contrôlés

Plasmas (gaz ionisés)

Métaux -- Surfaces

Traitements de surface

Mots clés libres

Plasma micro-ondes

Spectroscopie d'émission

Post-décharge

Sonde catalytique

Hydrogène atomique

Nettoyage de surface

Stérilisation

Résumé

Le besoin de développer des procédés dits ''propres'' dans le milieu des traitements de matériau, encourage les industriels à se tourner vers des applications plasmas. Cette thèse porte sur l'utilisation d'un réacteur de post-décharge en flux, à basse pression, pour différents traitements de surface : la préparation des surfaces métalliques (aluminium et titane) à l'adhésion et la stérilisation de matériel médical. Premièrement, les mécanismes de formation dans des plasmas micro-ondes de mélanges gazeux (Ar, H2, O2, N2 et H2O) et de pertes dans la post-décharge des espèces atomiques H et O, sont analysés par des techniques spectroscopiques et des mesures par sondes catalytiques. Deuxièmement, les traitements sont testés dans le réacteur modulable de post-décharge en flux du CPAT. L'influence des paramètres expérimentaux sera suivie par l'analyse du substrat lui-même (réflexion IR, analyse ESCA, tests mécaniques de flexion trois points, et cultures bactériennes). Cette étude permet d'améliorer le rendement en espèces actives de ces sources et de transférer les connaissances acquises en laboratoire sur des réacteurs à l'échelle industrielle. . .

The necessity to develop ''clean'' processes in the world of material treatments, pushes the industry to look about plasmas processes. This thesis tells about the use of a flowinf post-discharge reactor, at low pressure, for different surface treatments: metallic (aluminium and titanium) surface preparation for adhesion and sterilisation of medical instruments. First, the creation mechanisms in the microwave plasmas formed by gas mixtures (Ar, H2, O2, N2 and H2O) and the destruction of the atomic species H and O in the post-discharge are analysed by spectroscopic means and catalytic probes. Secondary, the treatments are tested in a modulated post-discharge reactor in CPAT. The influence of the experimental parameters is observed by the substrate analysis (FTIR, ESCA, tree points flexion mechanical tests and bacteria culture). . .