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Martin MARCELLET soutient sa thèse le 11 mai 2022

par Edith Burgey -

Martin MARCELLET soutient sa thèse le mercredi 11 mai à 9h30 à l’UFR Sciences et Techniques en salle des actes

Titre de la thèse  : « Électrolytes de chrome trivalent à ligands inorganiques et organiques : étude électrochimique et de l’évolution à l’hydrogène »

Résumé : Ce travail de thèse s’inscrit dans un projet d’envergure intitulé CRONOS 2024 « ChROme hard New generatiOn Solutions by 2024 » piloté par l’IRT M2P (Institut de Recherche Technologiques Métallurgie Matériaux Procédés) et qui regroupe une vingtaine de partenaires industriels et 2 partenaires académiques. L’objectif est de substituer les sels de chrome hexavalent du procédé de chromage dur par des sels de chrome trivalent, car la haute toxicité de ces composés a conduit la réglementation européenne REACH à interdire leur utilisation sans autorisation depuis 2017. Le procédé consiste à électrodéposer une couche épaisse de chrome pour améliorer les propriétés de la pièce revêtue (résistance à l’usure et à la corrosion, diminution du coefficient de frottement, …). Il est utilisé dans de nombreux secteurs industriels tels que l’automobile, l’aéronautique ou encore le militaire, et est appliqué principalement sur des objets sollicités en translation ou en rotation (vérin, tiges d’amortisseurs, ...). Le mémoire se concentre sur la compréhension et le développement d’un électrolyte de chrome trivalent à base inorganique qui permet d’obtenir des revêtements exempts de carbone, élément pouvant conduire à des dépôts fragiles. Des études électrochimiques ainsi que la réalisation de dépôts de chrome ont permis de comprendre le rôle et l’influence des principaux constituants des bains utilisés et de certains paramètres de procédé. Une attention particulière a été portée à l’impact des cations non-réductibles sur le transport des protons et sur les performances des électrolytes. Des leviers d’actions ont ensuite été proposés afin d’optimiser les formulations, notamment à travers la substitution d’agents antioxydants qui génèrent un gaz toxique dont il est nécessaire de s’affranchir. Finalement, une étude a été réalisée afin de limiter l’élévation du pH aux abords immédiats de la surface du substrat (environ 100 μm), phénomène qui engendre différentes problématiques. Des mesures de pH local ont ainsi été effectuées afin de déterminer des temps de relaxation optimaux qui ont ensuite été appliqués pour réaliser des dépôts par courants pulsés.

Composition du jury :

Pierre AUDEBERT Professeur des universités, École normale supérieure, Paris-Saclay Président
Clotilde BOULANGER Professeure des universités, Université de Lorraine Rapporteuse
Catherine SAVALL Maître de conférences, Université de La Rochelle Rapporteuse
Bruno VUILLEMIN Professeur des universités, Université Bourgogne - Franche-Comté Examinateur
Jean-Yves HIHN Professeur des universités, Université Bourgogne - Franche-Comté Directeur de thèse
Marie-Pierre GIGANDET Maître de conférences, Université Bourgogne - Franche-Comté Co-encadrante
Jérôme FRAYRET Docteur de l’UPPA, Société INEOSURF (responsable du pôle chimie) Co-encadrant
Joffrey TARDELLI Docteur de l’université de Lorraine, IRT M2P (expert scientifique) Invité