UE Électrochimie des surfaces et interfaces EPEE MEP - 5PUPESIN

Objectif(s)

Corrosion :
Approfondir les notions déjà abordées en M1
Connaître les différents type de corrosion: couplage corrosion mécanique environnement (corrosion intergranulaire, corrosion sous contrainte, fragilisation hydrogène), corrosion par les gaz chaud.
Connaître les différents type de traitements de surfaces (revêtements, traitements par conversion, diffusion, transformation structurales).
Approfondir les techniques d'étude de la corrosion: spectroscopie impédance, techniques des caractérisation des matériaux.
Savoir associer environnement, matériaux et solutions de protection

Microsystèmes :
Aborder les aspects particuliers de l'électrochimie mis en œuvre dans l'industrie de la micro-électronique et des micro-systèmes. L'accent est mis sur les procédés de dépôt, afin d'illustrer comment une utilisation judicieuse des procédés électrochimiques permet de résoudre les problématiques spécifiques de ce domaine.

Electrochimie interfaciale :
Aborder des aspects complexes des interfaces électrochimiques réelles : intervention de la double couche, mécanismes rédox complexes, méthodes spectroscopiques couplées à l’électrochimie.

Contenu(s)

Corrosion :
Rappels de base sur les métaux (aciers et alu)
Traitements de surfaces (revêtements, traitements par conversion, diffision, transformation structurales).
Techniques de caractérisations des matériaux pour la corrosion
Impédance électrochimique appliquée à l'étude de la corrosion
Couplage corrosion mécanique environnement : corrosion intergranulaire, corrosion sous contrainte, fragilisation hydrogène
Corrosion par les gaz chaud

Microsystèmes :
A - Les micro- et nanotechnologies (4h CM)
AI - Historique et évolution de la microélectronique
AII - Les différents procédés nécessaires à la micro- et nanofabrication
B - Procédés de dépôt électrochimiques (8h CM)
BI - Dépôt électrolytique de Cu
BII - Dépôts electroless

Electrochimie interfaciale :
A Electrochimie interfaciale
Rappels : notions d’interface, de potentiel électrochimique, de courants capacitif et faradique.
Modèles structuraux de la double couche.
Adsorption spécifique et électrosorption.
Thermodynamique de l’interface et de l’adsorption.
Influence de la structure de la double couche sur la cinétique rédox (avec et sans espèce adsorbées).
B Electrocatalyse
Structure électronique et électrocatalyse (notions de relation structure / composition / activité électrocatalytique)
Exemple de cinétique multi-étapes : électrocatalyse et mécanisme de Volmer-Heyrovsky-Tafel pour le dégagement de dihydrogène.
Utilisation de méthodes physiques couplées pour la détermination de mécanismes réactionnels (FTIR, Raman, DEMS, etc.)

Cours de corrosion (2A EPEE) ; Cinétique et méthodes électrochimiques (2A EPEE)

Contrôle des connaissances

25% contrôle continu, 75% examen final

Informations complémentaires

Bibliographie

Traité des matériaux Vol 12: Corrosion et chimie des surfaces des métaux - Dieter Landolt, Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, 2003
La corrosion des métaux: passivité et corrosion localisée - B. Baroux, Ed. Dunod, 2014
Corrosion et anticorrosion Pratique industrielle - Gérard Béranger et Henri Mazille Editions Lavoisier, 2002
Haumesser, P.-H. Nucleation and Growth of Metals; Haumesser, P.-H., Ed.; Elsevier: Oxford, 2016.