Discussion générale sur les résultats des tests électrochimiques 112 

Les paramètres électrochimiques déduits des courbes de voltamétrie cycliques sont rassemblés dans le Tableau 4.8. De cette étude du comportement électrochimique du couple (substrat Ti)/(TiO2

déposé par MOCVD) en milieu SBF, on peut tirer les conclusions suivantes :

1. Toutes les valeurs de potentiel d’électrode enregistrées en circuit ouvert, se situent dans le domaine de passivation du titane et sont comprises entre -0,4V et -0,03 V. On observe que le potentiel augmente avec le temps. Les films de TiO2 ne sont donc pas soumis à des processus de dissolution.

2. Des courbes des voltamétrie cyclique, on peut conclure :

- les paramètres électrochimiques calculés pour le titane non revêtu sont en accord avec les valeurs trouvées dans la littérature pour les domaines de passivation, les courants de corrosion, la résistance à la polarisation, le domaine de passivité [11, 17] ;

- les échantillons de titane soumis seulement à un polissage présentent une auto-passivation dès les premiers instants d’immersion dans la solution d’électrolyte ;

- les valeurs de la densité de courant pour tous les échantillons revêtus avec du TiO2 par les

deux méthodes (MOCVD et anodisation) sont très faibles, ce qui indique que les films sont stables et compacts ;

- la présence du dépôt de TiO2 conduit à une augmentation des valeurs du potentiel de

corrosion vers des valeurs plus électropositives si on compare aux valeurs de Ecor des

substrats de titane non revêtus : la résistance à la corrosion est donc bien améliorée ;

- le domaine de passivation est plus large pour le titane traité par MOCVD que pour le titane non traité ; les domaines de passivation s’étendent même, dans le cas des échantillons recouverts par le TiO2 par MOCVD, sur plus de 2500 mV ;

- il n’existe pas le phénomène de breakdown pour les films de TiO2 déposés sur la surface de

titane ;

- les films de TiO2 obtenus par MOCVD, plus particulièrement les films obtenus à 1 torr, ne

présentent aucune réactivité jusqu’à 1,7 V. Si on considère que le potentiel dans les fluides biologiques peut atteindre au maximum 1V, on peut dire que ce comportement les rend adéquats à une utilisation médicale ;

- les courbes retour, avec des valeurs négatives de densité de courant, montrent l’absence de corrosion locale ;

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- d'après les valeurs maximales de la densité de courant en fin de courbe anodique, les couches d'oxyde les moins stables sont la couche d'oxyde natif sur l’échantillon Ti-80 (ifin =

140μA/cm2

) et le substrat recouvert par MOCVD d'une couche d'oxyde à structure colonnaire (ifin = 75 μA/cm

2

) ;

- la rugosité initiale du substrat affecte, mais dans une mesure limitée, les paramètres électrochimiques : des quatre échantillons choisis pour étudier l’influence de la rugosité du substrat, c'est celui dont la surface de substrat est la plus lisse (TiO2/Ti4000) qui témoigne

de la meilleure résistance à la corrosion.

En solution SBF, par rapport à la seule couche d'oxyde natif, la couche d'oxyde déposée par MOCVD améliore la stabilité, le domaine de passivation, le potentiel et le courant de corrosion et la résistance de polarisation du titane. Les valeurs de Rp plus élevées et les valeurs de icor plus faibles

indiquent des surfaces mieux protégées contre la corrosion. Soulignons que les meilleurs résultats sont observés pour les dépôts préparés à 1 torr. Le film d’oxyde, par sa compacité, se comporte comme un semi-isolant électrique pour la surface, comme le montre l'horizontalité de la courbe de voltamétrie cyclique.

Tableau 4.8. Paramètres de corrosion pour les échantillons analysés par voltamétrie cyclique. (a) indique que les paramètres n'ont pas pu être calculés à cause de l’allure horizontale des courbes cycliques

Echantillon Domaine de passivation, mV Potentiel de corrosion, Ecor, mV Courant de corrosion, icor, nA/cm2 Résistance de polarisation Rp, MΩ

Substrat de titane non traité

Ti - 80 1250 -66 20,80 1,25

Ti-180 1600 -15 10,41 2,50

Ti -1000 1950 347 9,62 2,70

Ti - 4000 2380 198 8,33 3,12

Dépôt MOCVD de TiO2 sur des substrats titane de rugosités différentes

TiO2/Ti - 80 1920 1428 6,77 3,84 TiO2/Ti - 180 1950 1546 5,72 4,54 TiO2/Ti - 1000 1970 1199 4,42 5,88 TiO2/Ti - 4000 2050 Repassivation après 2200mV → 3300mV 631 4,42 5,88

Dépôt MOCVD de TiO2 sous 1 torr

TiO2/Ti - colonnaire 3300 650 5,5 4,8

TiO2/Ti– compact plus de 3500 (a) (a) (a)

Dépôt MOCVD de TiO2 sous 20 torr

TiO2/Ti – colonnaire 2500 142 5,99 4,34

TiO2/Ti– compact plus de 3500 (a) (a) (a)

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Chapitre V

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