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Unité Matériaux et Transformations
CNRS UMR 8207 - Université de Lille

Les séminaires de l'UMET

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Événement
Mecredi 30 Janvier 2019 9:00 - Amphi B, Lilliad
  Visite Hcéres Institut Chevreul
Soutenance
Jeudi 24 Janvier 2019 10:00 - CERLA
Devadas Bhat Panemangalore soutient sa thèse
  Développement d'alliages à base de magnésium pour applications biomédicales

Étant donné leur capacité de se dégrader à l'intérieur du corps, les implants biodégradables ont fait l'objet de nombreuses recherches médicales. Parmi tous les matériaux, c'est le magnésium, un élément indispensable du corps humain, qui conduit aux résultats les plus favorables car son module d'Young est similaire à celui de l'os. Comme le magnésium pur se corrode relativement rapidement, il est indispensable de lui ajouter certains éléments d'alliage ou de le revêtir afin d’augmenter sa résistance à la corrosion. Bien que de nombreuses recherches soient menées dans ce domaine depuis plus de deux décennies, seuls quelques implants dégradables à base de Mg sont disponibles dans le commerce. De ce fait, les méthodes adoptées afin d'améliorer le comportement du magnésium pur vis-à-vis de la corrosion sont les suivantes: a) Ajout d'éléments d'alliage comme le zinc, le calcium et l'erbium (Mg-2Zn-2Er, Mg-2Zn-0.6Ca-1Er, etc.) pour contrôler le comportement de dégradation b) Procédés secondaires tels que l'extrusion pour modifier sa microstructure c) Revêtements de surface à base de fluorure pour mieux protéger la surface Les éléments d'alliage et les revêtements, doivent être choisir afin de minimiser la toxicité et les coûts, et de ne pas altérer les propriétés bénéfiques du magnésium. Dans cette étude, la synthèse de Mg pur et d'alliages a été réalisée en utilisant la technique de « Disintegrated melt deposition » (DMD), suivie d'une extrusion à chaud. La première partie de cette thèse porte sur la caractérisation microstructurale d'alliages. Des microstructures à grains fins équiaxes ont été obtenues pour le magnésium pur et ses alliages extrudés alors que des microstructures à grains grossiers ont été développées pour les matériaux DMDed. Les phases secondaires sont uniformément réparties dans les microstructures extrudées des alliages. La caractérisation microstructurale (DRX et TEM) révèle la présence de MgZn2, de phases W (Mg3Zn3Er2) et de phases i (Mg3Zn6Er) dans différents alliages. L’évaluation des propriétés mécaniques a révélé une augmentation des propriétés de traction et de compression des alliages ternaires et quaternaires par rapport aux alliages de Mg et de Mg-2Zn. Ces propriétés mécaniques améliorées sont attribuées à une réduction de la taille des grains, à la présence d'atomes de soluté et à des phases secondaires. Les analyses des facies de rupture des alliages révèlent des cupules qui indiquent une amélioration du comportement en matière de ductilité, ainsi que la présence de macles dans la zone proche de la région fracturée, comme le montre l'analyse par EBSD. Les études sur le comportement d'amortissement ont montré que le module d'élasticité des alliages correspond à celui du magnésium pur, ce qui est bénéfique pour les applications biomédicales. Le comportement à la corrosion de ces alliages dans un fluide corporel simulé à 37 °C a été étudié à l'aide de plusieurs techniques telles que les études d'évolution de l'hydrogène, polarisation potentiodynamique, etc. Les alliages As-DMDed ont présenté un taux de corrosion excessif en raison d'une microstructure à taille de grains grossière, d'hétérogénéités notamment de porosités et de ségrégation d'éléments tandis que les alliages extrudés présentaient une résistance à la corrosion améliorée en raison de la microstructure à granulométrie fine et d'une répartition uniforme des phases secondaires. L'introduction de l'erbium petites quantités a un taux inférieur à son sous niveau de solubilité dans le magnésium a amélioré la résistance à la corrosion des alliages de Mg. Un revêtement de fluorure compact a été développe sur les alliages de magnésium par la couche de conversion chimique pour minimiser les taux de dégradation initiaux et fournir une résistance à la corrosion suffisante dans une solution de phosphate buffer saline (PBS) à 37 °C. Le comportement à la corrosion a été déterminé pour les échantillons revêtus et il a été constaté que les échantillons présentaient une résistance accrue à la corrosion avec des revêtements à base de fluorure. Ces revêtements sont biocompatibles et peuvent être encore personnalisés pour offrir une protection accrue à la surface. La première évaluation de la biocompatibilité à l'aide d'une analyse de cytotoxicité de ces alliages biodégradables a été réalisée. Les valeurs de viabilité cellulaire ont été améliorées avec l'épaisseur du temps de revêtement et ces alliages pourraient servir de candidats potentiels pour d'autres tests in vivo.

Soutenance HDR
Mecredi 16 Janvier 2019 10:15 - CERLA
Rajashekhara SHABADI
  Design, Development and Characterisation of Advanced Materials and Surfaces
Soutenance HDR
Vendredi 11 Janvier 2019 14:00 - ENSCL, salle 112
Ludovic THUINET
UMET
  Simulations atomiques et par champ de phase pour l’étude des microstructures dans les matériaux métalliques
Événement
Vendredi 11 Janvier 2019 9:00 - Polytech Amphi Migeon
  Journée des doctorants
 
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