Auswahl der wissenschaftlichen Literatur zum Thema „Acier inoxydable – Surfaces – Texture“

Background: Exposure to hazardous drugs is known to have deleterious effects on health care workers. To assess risk, environmental monitoring is conducted to ascertain drug contamination on surfaces, as dermal contact is the main route of exposure. Conventional monitoring employs wipe sampling whereby the wipe must be sent to a laboratory for analysis. This means that quantitative results are not available for some time, during which the risk remains unknown. A new device, the HD Check system, developed by BD, which uses lateral-flow immunoassay technology, allows for near real-time qualitative assessment of contamination (positive or negative); however, its sensitivity relative to the traditional method is unknown. Objective: To evaluate the ability of this novel device to detect drug contamination relative to the conventional method. Methods: Five sets of different known drug concentrations were compared between the conventional wipe sampling method and the HD Check systems for methotrexate (MTX) and cyclophosphamide (CP). Stainless steel surfaces were tested, and the drug concentrations ranged from 0 ng/cm2 to twice the limit of detection (LOD) of each HD Check system. Results: For MTX, positive results were obtained in every test trial at all drug concentrations examined with the HD Check system (LOD = 0.93 ng/cm2). For CP, test results with the HD Check system (LOD = 4.65 ng/cm2) were all positive at the LOD and twice the LOD; however, at 50% and 75% of the LOD, the result was positive in only 90% (9/10) of the trials. The conventional method was able to quantify the test drug concentrations with a high level of accuracy and reproducibility. Conclusions: These results suggest the potential utility of the novel device as a screening tool for higher levels of drug contamination with MTX and CP, but additional research is needed to determine its suitability for lower concentrations, especially of CP. RÉSUMÉ Contexte : L’exposition à des médicaments dangereux est connue pour avoir des effets délétères sur les travailleurs de la santé. Pour évaluer les risques, une surveillance environnementale est menée pour vérifier la contamination des surfaces par les médicaments, car le contact cutané est la principale voie d’exposition. La surveillance conventionnelle utilise un échantillonnage par frottis, lequel doit être envoyé à un laboratoire pour analyse. Cela signifie que les résultats quantitatifs ne sont pas disponibles pendant un certain temps – temps pendant lequel le risque reste inconnu. Un nouvel appareil, le système HD Check de BD, qui utilise la technologie d’immunodosage à flux latéral, permet une évaluation qualitative en temps quasi réel de la contamination (positive ou négative); cependant, sa sensibilité par rapport à la méthode traditionnelle est inconnue. Objectif : Évaluer la capacité de ce nouveau dispositif pour détecter la contamination médicamenteuse par rapport à la méthode conventionnelle. Méthodes : Cinq ensembles de différentes concentrations connues de médicaments ont été utilisés pour comparer la méthode conventionnelle d’échantillonnage par frottis et les systèmes HD Check pour la méthotrexate (MTX) et la cyclophosphamide (CP). Des surfaces en acier inoxydable ont été testées et les concentrations de médicament variaient de 0 ng/cm2 à deux fois la limite de détection (LD) de chaque système HD Check. Résultats : Pour la MTX, des résultats positifs ont été obtenus dans chaque essai à toutes les concentrations de médicament examinées avec le système HD Check (LD = 0,93 ng/cm2). Pour la CP, les résultats des tests avec le système HD Check (LD = 4,65 ng/cm2) étaient tous positifs à la LD et au double de la LD; cependant, à 50 % et 75 % de la LD, le résultat n’était positif que dans 90 % (9/10) des essais. La méthode conventionnelle a été en mesure de quantifier les concentrations de médicament à l’essai avec un niveau élevé de précision et de reproductibilité. Conclusions : Ces résultats suggèrent l’utilité potentielle du nouveau dispositif comme outil de dépistage pour des niveaux plus élevés de contamination médicamenteuse par la MTX et la CP, mais des recherches supplémentaires sont nécessaires pour déterminer son adéquation à des concentrations plus faibles, en particulier de CP.

Les surfaces superhydrophobes ont une faible mouillabilité à l'eau du fait de leur nature chimique et/ou de leur état de surface architecturé à plusieurs échelles (micro et nano). Les procédés de fabrication additive (FA) utilisant de l'acier inoxydable sont coûteux en raison du prix de la poudre d'acier inoxydable. De plus, la précision de ces technologies descend rarement en dessous de 200 μm. Les travaux présentés couplent deux technologies, à savoir l'impression 3D polymère et la coulée sous vide (fonderie à cire perdue) pour créer, à partir de déchets d'acier inoxydable, diverses surfaces bio-inspirées microtexturées en acier inoxydable 316L. Le moulage des détails micrométriques en fonderie d'acier inoxydable est un défi technique en raison de la tension superficielle élevée, de la viscosité dynamique élevée et de la température de travail élevée (1600°C). Diverses surfaces microtexturées bioinspirées (écailles de poisson, gouttes, nid d'abeille, etc.) ont été fabriquées avec succès. Un revêtement à l'échelle nanométrique a ensuite été appliqué par polymérisation plasma à pression atmosphérique afin de nanotexturer la surface, conduisant la surface à un comportement ultrahydrophobe. Enfin, diverses applications possibles pour ces surfaces, comme l'anti-fouling, l'anti-icing ou l'imprégnation d'huile végétale pour la mise au point de surface glissantes (SLIPS) sont explorées et discutées
Superhydrophobic surfaces have low water wetting due to their chemical nature and/or surface state structured at multiple scales (micro and nano). Additive manufacturing (AM) processes using stainless steel are expensive due to the cost of stainless steel powder. Additionally, the precision of these technologies rarely goes below 200 μm. The presented work combines two technologies, namely polymer 3D printing and vacuum casting (lost-wax casting), to create various bio-inspired microtextured surfaces in 316L stainless steel from stainless steel waste. Casting micrometric details in stainless steel foundry is a technical challenge due to high surface tension, high dynamic viscosity, and high working temperature (1600°C). Various bioinspired microtextured surfaces (fish scales, drops, honeycomb, etc.) have been successfully manufactured. A nanoscale coating was then applied through atmospheric pressure plasma polymerization to nanotexture the surface, leading to an ultrahydrophobic behavior. Finally, various potential applications for these surfaces, such as anti-fouling, anti-icing, or impregnation with vegetable oil for the development of slippery liquid-infused porous surfaces (SLIPS), are explored and discussed

Les matériaux métalliques de structure tels que les aciers, les alliages base titane, les superalliages base nickel utilisés dans les domaines de l'aéronautique, de l'énergie ou encore de l'automobile doivent être capables de résister à des sollicitations mécaniques sévères notamment de type fatigue dans des environnements agressifs. L'endommagement du à la fatigue se localise généralement en surface des matériaux. Il est donc souvent impératif d'améliorer les propriétés physiques et mécaniques de leur surface pour répondre au mieux aux exigences multiples qu'imposent les conditions de leur mise en service. Dans ce contexte, le PHYMAT a développé un ensemble de dispositifs d'élaboration originaux utilisant des ions de basse, moyenne ou haute énergie ainsi que des plasmas qui permettent de modifier les propriétés de surface des matériaux massifs ou d'élaborer des revêtements. En particulier, il a été mis au point des procédés de nitruration utilisant des ions de basse énergie : implantation-diffusion d'azote basse énergie-flux élevé et de nitruration plasma permettant d'introduire à température modérée (300-400°C) des atomes d'azote en solution solide de très fortes concentrations (20-25at%) sur des profondeurs particulièrement importantes (3-20μm). Les investigations dans le domaine de la fatigue misent en oeuvre par le LMPM ces dernières années sur des matériaux traités en surface montrent que des améliorations remarquables de durée de vie peuvent être obtenues y compris lorsque le traitement ne concerne qu'une épaisseur de l'ordre ou inférieure au micromètre. Ces résultats laissent penser que le procédé de nitruration plasma proposé permettrait alors d'améliorer les propriétés en fatigue de ces matériaux. En outre ce traitement présente le double avantage de pouvoir réaliser une nitruration des aciers inoxydables ce qui n'était pas possible auparavant et de pouvoir traiter des formes complexes non planes. Les résultats concernant la nitruration d'un acier inoxydable austénitique polycristallin de type 316L par ce procédé de nitruration plasma particulier ont permis de mettre en évidence différents phénomènes induits en surface. En particulier des effets importants de rotations cristallographiques des grains de surface ont été relevés conduisant à la création d'une texture de surface. Ces résultats ont été analysés à partir de mesures obtenues par EBSD sur de larges zones (LMPM). On montre notamment une tendance forte à la réorientation des grains vers les directions <111> et <001>. Ce processus s'accompagne de plasticité sous la forme de bandes de glissement et a même localement pour conséquence des phénomènes d'endommagement. Ces processus sont en grande partie dus à la dilatation des grains de surface lors de l'insertion d'azote en grande concentration pendant le traitement. L'étude des systèmes de glissement activés a permis de remonter en partie aux sollicitations mécaniques en surface dues au traitement (contrainte de compression résiduelle, dilatation normale à la surface). Il a été montré que le « gonflement » est directement lié à l'orientation cristallographique des grains (couplage EBSD - profilomètre optique interférométrique du LMS). Les expériences de diffraction des rayons X réalisées au PHYMAT ont permis de connaître plus précisément la structure de la zone nitrurée. Du coté des propriétés mécaniques, ont à pu mettre en évidence par des séries d'essais mécaniques de fatigue oligocyclique sous déformation plastique imposée (LMPM), une augmentation considérable des propriétés en fatigue (durée de vie multiplié par 3 fois sous forte déformation plastique imposée). Les nombreux essais menés au cours de l'année 2009 ont permis de montrer par leurs analyses que l'amélioration des propriétés en fatigue est directement liée aux contraintes de compression dans la couche nitrurée. Plus les contraintes de compression dans la couche sont élevées, plus la durée de vie en fatigue est importante. Ce résultat est remarquable en ce qui concerne la fatigue des aciers nitrurés. Le lien entre les modifications de la structure en surface du matériau et les conséquences sur l'amélioration en fatigue a été fait.

Dans ce travail nous étudions les aspects physicochimiques et mécaniques des joints brasés cuivre/acier inoxydable et cuivre/alumine. Dans la partie physicochimique nous étudions la mouillabilité, la réactivité aux interfaces et la microstructure des joints brasés. La partie mécanique porte sur les joints cuivre/alumine obtenus par brasage réactif et comprend des tests de traction et des essais de décollement par poinçon. A partir de résultats obtenus nous proposons des solutions optimales d'assemblage en terme de température, de durée de brasage et de composition des alliages de brasure
In this work we study the physico-chemical and mechanical aspects of the copper/stainless steel and copper/alumina brazed joints. In the physico-chemical part we study the wettability, the reactivity at the interfaces and the microstructure of the brazed joints. The mechanical part relates to the copper/alumina joints obtained by reactive brazing and includes tensile tests and shaft loaded blister tests. From the results we propose optimal solutions of assemblies in term of temperature, brazing time and composition of the braze

Les proprietes acido-basiques de films passifs sur aciers inoxydables sont examinees en relation avec l'adherence de ces aciers a des revements organiques. Plusieurs etats de surface (realises industriellement ou au laboratoire) d'un meme acier austenitique aisi 304 ont ete etudies dans ce travail. Des caracterisations topologiques et chimiques de surface ont permis de les distinguer en termes de rugosite et du rapport de leurs deux principaux elements constitutifs : cr/fe. Les films passifs, principalement constitues d'oxydes et d'hydroxydes - exhibent generalement des proprietes semi-conductrices. La charge d'espace, s c, developpee dans le film passif en contact avec un electrolyte, a ete utilisee de maniere originale pour estimer le caractere acide ( s c positive) ou basique ( s c negative) du film passif ; plus importante est sa valeur, plus important sera le caractere acide ou basique. Les valeurs de charges d'espace ont ete mesurees par des techniques electrochimiques, utilisees classiquement (photoelectrochimie, spectroscopie d'impedance) ou de maniere plus novatrice (chrono-amperometrie). Les resultats obtenus ont permis un classement des etats de surface en termes d'acidite croissante. Parallelement, des tests d'adhesion (clivage) ont permis la classification de ces memes etats de surface en terme de resistance a la propagation d'une fissure au sein d'un joint colle acier inox/resine epoxidique/acier inox. L'examen post-ouverture de tels joints montre que la rupture de ces joints est adhesive. L'examen comparatif de l'ensemble des resultats confirme que, dans les cas etudies, l'acido-basicite des films passifs a une influence sur l'adhesion metal/polymere, et montre qu'elle depend du rapport cr/fe en surface et peut etre evaluee a partir de l'approche electrochimique proposee.

Ce travail concerne la caracterisation de couches de conversion d'aciers inoxydables qui presentent des proprietes specifiques en vue d'applications dans le domaine de la conversion de l'energie solaire et de la catalyse (hydrogenation, combustion). Ces couches sont obtenues par traitement chimique ou electrochimique d'aciers ferritiques et austenitique. Pour interpreter leurs proprietes, il est indispensable de prendre en compte, en plus de la composition chimique, les proprietes de texture. Ces dernieres ont ete etablies a l'aide des methodes de caracterisation de surface et principalement de la rugosimetrie et de methodes electrochimiques. Nous avons procede a l'etude d'un materiau de reference correspondant aux couches optiques selectives solaires obtenues sur acier ferritique. Le materiau est constitue d'une couche rugueuse, microporeuse, d'epaisseur 200 nm environ et presentant un caractere fractal (dimension fractale de l'ordre de 2. 27 a 2. 40 selon la methode). Le domaine d'autosimilarite s'etendrait de quelques nanometres a quelques microns. La morphologie et la dimension des pores ont ete determinees a l'aide des diagrammes d'impedance. Ces resultats conduisent a la representation d'un materiau tres divise, a la base d'une modelisation permettant d'expliquer et de prevoir ses proprietes optiques solaires. Des couches a proprietes optiques identiques obtenues a partir d'aciers de natures differentes, presentent des textures nettement differenciees. La combinaison de texture et de composition chimique appropriees permet effectivement l'obtention de proprietes identiques mais les differences de texture entrainent des aptitudes particulieres pour les divers revetements. L'influence des conditions de preparation a ete etudiee. Il s'agit de la duree d'elaboration, du mode de sechage, du traitement d'oxydation thermique et du traitement d'oxydation chimique. Des proprietes differentes peuvent etre obtenues de facon simple en modifiant le temps de preparation. Il est ainsi possible de preparer des materiaux de nature chimique analogue mais de dimension fractale variable. Les traitements posterieurs d'oxydation thermique et chimique preservent en general le caractere fractal du materiau mais entrainent une modification chimique de la couche. Le caractere catalytique des couches et en tout cas les possibilites d'impregnation par des pigments organiques ou mineraux ou des particules metalliques sont directement lies aux caracteristiques de porosite. La discussion est organisee autour des points suivants: la complexite du materiau, la variabilite des proprietes de texture qui peuvent lui etre conferees et l'ecart susceptible d'exister suivant les methodes entre les dimensions fractales

Les caractères anisotrope et hétérogènes des structures de solidification des soudures acier inoxydable austénitique rendent difficile leur contrôle non destructif par ultrasons. L'objectif est de montrer l'utilité de la simulation numérique, couplée à un modèle de description des soudures adapté, pour étudier les perturbations du faisceau ultrasonore. L'objectif est de monter l'utilité de la simulation numérique, couplée à un modèle de description des soudures adapté, pour étudier les perturbations du faisceau ultrasonore. La structure étant dépendante du procédé et de la position de soudage, plusieurs maquettes sont étudiées dont les soudures en acier 316L du circuit primaire des réacteurs eau pressurisée. Différentes méthodes de caractérisation (observations métallographiques de diffractions des RX, EBSD) révèlent des grains allongés et orientés selon un axe cristallographique <100>. Une symétrie élastique orthotrope est mise en évidence dont les propriétés (constantes et axes de symétrie) sont déterminées par des mesures de vitesses ultrasonores. Ces résultats, complétés par une analyse d'images sur des coupes métallographiques, ont permis de considérer les soudures, pour la propagation des ondes ultrasonores, comme un ensemble de domaines élastiques homogènes. La propagation à travers ces différents domaines a été modélisée à l'aide du code aux éléments finis ULTRASON 2D et du code semi-analytique CHAMPS-SONS 3D. Des études expérimentales en transmission et en échographie, pour des ondes de compression et de cisaillement, permettent de quantifier les perturbations du faisceau ultrasonore (déviation et division du faisceau, pertes d 'amplitude). Les études de simulation associées valident le modèle de description adopté et montrent l'intérêt de cette modélisation pour prévoir les déviations et expliquer l'origine des différents échos. La sensibilité des codes aux diverses données d'entrée est discutée. Des mesures du coefficient d'atténuation ont été effectuées afin de prendre en compte ultérieurement ces mécanismes dans les codes de calcul
The anisotropic and heterogeneous features of the solidification structure of austenitic stainless steel welds disturb the ultrasonic non destructive testing. The aim is to show the purpose of numeric modelling, coupled to a convenient weld description model, to study the perturbations of the ultrasonic beam. Because of the dependence of the welding process and position on the structure, several mockups are studied, including welds from the primary circuit of PWR nuclear power stations. Several methods of characterization (metallographic observations, RX diffraction, EBSD) show long shape solidification grains and a texture with a <100> growing direction. An orthotropic elastic symmetry is revealed which properties (elastic constants and symmetry axes) are identified by measurements of ultrasonic velocities. These results, completed by image processing on metallographic cuts, allow considering welds as a set of elastic homogeneous domains with regards to ultrasonic propagation. The propagation through these domains has been simulated with ULTSON, a 2D finite element code, and CHAMP-SONS, a 3D semi-analytical code. Experimental studies in transmission and echography modes for pressure and shear waves, allow to quantify the perturbations of the ultrasonic beam (skewing, splitting and attenuation). The different modelling studies validate the weld description model and show the interest of this modeling to forecast skewing and explain the origin of the different echoes. The codes' sensitivity to input data is discussed. Finally, measurements of the attenuation coefficient, which depends on the elastic properties, are realized in order to introduce subsequently this parameter in modelling codes

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

Dans cette thèse, nous nous intéressons à l’aspect général des surfaces rugueuses, et tout particulièrement à celui de surfaces d’acier, revêtues ou non,pouvant se destiner à de très larges domaines d’applications. Par aspect de surface, nous entendons ici caractéristiques générales de texture sans nous focaliser sur des défauts très localisés. Actuellement, le contrôle de l’aspect des surfaces en phase de production s’obtient par échantillonnage régulier du produit et par comparaison visuelle avec des échantillons de référence. Non seulement cette méthode ne permet pas un contrôle continu des tôles produites, mais elle introduit également une certaine subjectivité dans l’évaluation de leur apparence. Dans un premier temps, nous développons un système de caractérisation des surfaces basé sur l’extraction de descripteurs morphologiques (segmentation des surfaces, granulométrie, courbe de tortuosité) et statistiques (courbe de covariance, histogramme des pentes, orientation des normales). Nous nous intéressons ensuite à la distribution, et en particulier à la variance, de ces descripteurs lorsque l’on observe plusieurs fois une même surface en plusieurs endroits différents. Ceci nous amènera tout d’abord à utiliser des techniques de géostatistique puis à exploiter des méthodes de sur-échantillonnage de type bootstrap dans des situations délicates de dépendance entre variables. Dans un second temps, nous proposons une méthode statistique basée sur plusieurs étapes d’analyse factorielle permettant de choisir un espace de représentation adapté à la mise en oeuvre d’une classification bayesienne. Cette méthodologie générale d’étude des surfaces sera ensuite appliquée à une situation réelle : la classification automatique de surfaces de type "peau d’orange" en fonction de la qualité de leur aspect. Après plusieurs essais en laboratoire, nous étudions la mise en ligne d’un système d’acquisition d’images de façon à mettre en place un contrôle systématique de l’aspect des surfaces lors de leur production. Pour améliorer encore les performances de notre système, nous envisageons une possible caractérisation des surfaces par des arbres d’inondation et nous développons un algorithme de division d’arbre en sous-arbre afin d’appliquer des méthodes de bootstrap à ces structures particulières. Enfin, nous nous intéressons au comportement optique des surfaces à travers deux problèmes. Nous simulons d’abord, à partir de données topographiques, l’image caméra que l’on obtiendrait dans une configuration optique donnée, puis nous abordons le problème inverse, qui consiste à calculer la topographie d’une surface à partir d’une seule image caméra. Tous ces éléments s’inscrivent dans le cadre d’un effort marqué des producteur d’acier en général, et d’Arcelor en particulier, pour mieux comprendre la notion d’esthétisme pour les surfaces afin de prévoir et même d’anticiper les attentes des utilisateurs en ce domaine. Dans cette optique, les outils que nous avons développés ouvrent des perspectives pour tenter de caractériser au mieux la "surface idéale" pour une application donnée
In this PhD, we have focused our interest on studying general aspect of rough surfaces and particularly steel surfaces, that can be coated and designed for any kind of applications. In the following, the words surface aspect have to be understood as general texture characteristics without taking into account local defects. The control of such an aspect during production process is performed by regular sampling of the product and visual comparison with a reference data set. This method does not only forbid a continuous quality control of surface aspect, but also introduces a very subjective part in surfaces appearance evaluation. Firstly, we develop a set of morphological features (based on surface segmentation, tortuosity map, granulometry. . . ) as well as statistical features (covariance curve, slopes histogram. . . ), that leads us to surface characterization. The question of features stability is then considered by means of features variance when a large surface is characterized several times using independent observation windows. Some geostatistical tools enable us to address this problem in some particular cases and bootstrap over-sampling is also introduced with special care to statistical dependence between variables. A statistical method based on different steps of factorial analysis is then introduced in order to chose a representation space that is well suited for bayesian classification. This very generic methodology for analyzing surface texture is then applied to a real problem. We study the automatic classification of surfaces with "orangepeel" aspect according to the quality of their appearance. Once successful experiments were performed in laboratory using interferometric microscopy, we design a vision system based on a collimated source and a matricial camera, so that an automatic and systematic quality control of surface aspect can be set up on production line. In order to improve our classifier performance, the possibility of using flooding trees for texture characterization is considered and we develop an algorithm to divide a flooding tree into subtrees so that bootstrap techniques become usable with such a particular data structure. Finally, the optical behavior of surfaces is modeled by the way of ray casting in order to simulate the image obtained by a camera under specific lighting conditions. Reciprocally, we propose an algorithm to compute a surface topography if only a single camera image is known. All these points join a recent dynamic coming from steel industry in general and Arcelor group in particular, that should lead to a better understanding of esthetic for surfaces, the final aim being the prediction and anticipation of consumer’s desires in this particular field. Considering this, our tools open perspectives for defining the "ideal surface" for a given application

Un procédé de création de surfaces poreuses sur deux aciers inoxydables respectivement austénitique et ferritique a été étudié. Ce procédé est en deux étapes. Une couche d’oxyde, dont l’épaisseur et la composition sont contrôlées, est d’abord générée par de la vapeur d’eau à 1100 °C. Puis cette couche est ensuite réduite par du dihydrogène à haute température. Ces travaux ont pour objectifs de mieux comprendre les mécanismes de formation des pores ainsi que l’influence des divers paramètres de réaction, tant pour l’oxydation que pour la réduction.Une caractérisation complète des couches d’oxydes a été d’abord réalisée. Le principal paramètre influent est la structure de l’alliage, austénitique ou ferritique. Par la suite, les surfaces poreuses ont été étudiées afin d’établir, étape par étape, les mécanismes mis en jeu.Il a été établi que la non-stœchiométrie des oxydes de fer préalablement formés sur l’acier austénitique est à l’origine de la formation des pores sur la surface de cet acier.Un nouveau type de porosité a pu être obtenu par la formation préalable de couches d’oxydes riches en chrome formées sur l’acier ferritique. Les morphologies ainsi que les mécanismes sont ici totalement différents. Un processus de formation des pores spécifique a été proposé
A process for pore creation on the surface of two stainless steels, respectively austenitic and ferritic, has been investigated. That process follows two steps. An oxide scale with controlled thickness and composition is firstly generated by water vapour exposition at 1100 °C. That layer is subsequently reduced at high temperature by dihydrogen. The present work aims to better understand the mechanisms of pore formation and the influence of various reaction parameters on both oxidation and reduction course.A comprehensive characterisation of the oxide layers has been first performed. The main parameter is the alloy structure, austenitic or ferritic. The porous surfaces have been thereafter studied to establish step by step the formation mechanisms involved.It was demonstrated that the non-stoichiometry of iron oxides formerly developed on the austenitic steel is behind the pore growth mechanism on that steel.A new kind of porosity could be obtained through the preliminary building of chromium-rich oxide scales on the ferritic steel. The morphologies are in that case completely different as well as the pore formation mechanism. A specific process for the pore growth has been proposed

L'acier inoxydable est utilisé dans de nombreuses applications biomédicales. Au contact d'un environnement biologique, des protéines s'adsorbent à la surface des aciers inoxydables. La maîtrise de la biocompatibilité nécessite la connaissance à l'échelle moléculaire de l'interaction biomolécule- surface. Nous développons une approche " bottom up " de cette interaction déclinée selon 3 axes : Complexification de la surface : Les films passifs en surface des aciers inoxydables sont composés à la fois d'oxydes de chrome et de fer et la surface α-Cr2O3 (0001) représente un modèle pertinent de ce film passif. Nous avons tout d'abord étudié l'adsorption des acides aminés (AA) sur une surface de Cr2O3 anhydre. Les acides aminés acides et basiques interagissent le plus fortement avec Cr2O3. Nous avons mis en évidence une différence de réactivité entre Cr2O3, Fe2O3 et un film de Cr2O3 enrichi en Fer en extrême surface, imputable à la structure électronique des cations Cr3+ et Fe3+. Activité de l'eau : Elle a été prise en compte en modélisant une surface hydroxylée et en extrapolant à l'interface solide liquide. L'étude de l'adsorption des AA sur une surface hydroxylée (en sphère externe) et en substitution de groupements -OH de surface a montré que seuls les acides aminés acides (Glu, Asp) peuvent s'adsorber en sphère interne. La formation de couches auto-assemblées de sphère externe est favorisée pour les acides aminés hydrophobes. Taille de la biomolécule : Dans cet optique nous avons développé une nouvelle méthodologie pour l'étude de l'adsorption de peptides sur des surfaces bien définies. Cette méthodologie est appliquée à l'exemple de l'adsorption du dipeptide de l'acide glutamique Glu2 sur Cr2O3. Une adsorption par multi-ancrage des résidus, de type sphère interne, est calculée.