Soutenance de thèse de DJENDEL Abderrazak
Titre de thèse
Influence du traitement de surface sur la résistance à la corrosion de matériaux pour applications médicales
Influence of surface treatmenst on the corrosion resistance of materials used for medical apllications
Résumé de la thèse
L'alliage Ti-6Al-4V est utilisé comme implant orthopédique et dentaire. Il présente une bonne biocompatibilité liée à la formation spontanée d'un film passif de TiO2. Cependant, ce film étant de faible épaisseur (2-5nm), peut être détruit facilement et libérer des ions toxiques. Un autre inconvénient est lié au faible développement des cellules osseuses sur les surfaces lisses. Il est alors apparu nécessaire d'augmenter conjointement la résistance à la corrosion en élaborant des films compacts (C) et la rugosité des surfaces en formant des couches nanostructurées (N). Pour atteindre ces objectifs, des traitements électrochimiques ont été testés seuls ou combinés, pour différentes conditions expérimentales. Un revêtement d'hydroxyapatite (HA) a été également ajouté aux traitements précédents, afin de renforcer l'ostéointégration. Les surfaces obtenues ont été évaluées par : MEB, MEB-FIB, DRX, IR, EDS, ellipsométrie, corrosion, hydrophobicité, adhérence, culture cellulaire (U256). En termes de développement cellulaire, d'adhérence et de résistance à la corrosion, plusieurs traitements peuvent être proposés pour optimiser les propriétés de Ti-6Al-4V pour une application dentaire ou orthopédique: le traitement électrochimique combiné NC semble être le traitement optimal.
Thesis resume
The biocompatibility of Ti-6Al-4V is linked to the formation of a spontaneous passive film (TiO2, 2-5nm) that can be easily destroyed with a release of harmful ions. Bonds between bone cells and its smooth surface are difficult to create. It therefore appears necessary to increase the corrosion resistance of such alloys with the formation of thick and compact layers (C), and its roughness using nanostructured layers (N). To reach these goals, different single or combined electrochemical treatments were produced using several experimental conditions. Hydroxyapatite (HA) coating was also tested with the previous treatments, as it can enhanced osseointegration properties. The surfaces obtained were evaluated by: SEM, SEM-FIB, XRD, IR, EDS, ellipsometry, corrosion, hydrophobicity, adhesion, cell culture (U256). In terms of cell development, adhesion and corrosion resistance, if several treatments can be proposed to optimize the properties of Ti-6Al-4V for dental or orthopedic application, the NC electrochemical combined treatment seems to be the optimal treatment.