Développement de la méthode polaromicrotribométrique (PMT) : réalisation d’un nouveau polaromicrotribomètre à mouvement circulaire (PMT_c). Application àl’étude de la formation et de la réduction d’oxydes d’or en milieu H₂SO₄ 0,1 N

¹ Laboratoire de Chimie Organique Physique de l’Université Paris VII, associé au C.N.R.S., 1, rue Guy de la Brosse, 75005 Paris, France.
² Université de Picardie, U.E.R. de St-Quentin, 48, rue Raspail, 02100 St-Quentin, France.

Résumé

La méthode polaromicrotribométrique, fondée sur la mesure in situ d’un coefficient de frottement entre une surface d'électrode polarisée et un microfrotteur fait l’objet dans ce travail de nouvelles améliorations techniques.

Nous décrivons un nouveau polaromicrotribomètre, désigné par PMT_C, dans lequel le déplacement relatif du microfrotteur par rapport à la surface de l’électrode n’est plus linéaire (PMT_L ), mais circulaire, et qui par ailleurs est muni d’un système mécanique de mesure des forces de frottement plus sensible.

Ce nouveau dispositif, qui ne change en rien les principes de la méthode PMT, entraîne néanmoins un certain nombre d’améliorations, qui facilitent la discussion des résultats.

Avec l’exemple de la formation et de la réduction électro- chimique des oxydes d'or en milieu acide, on montre qu’il est désormais possible de réaliser des mesures de frottement de longue durée, sans interruption, ce qui est mis à profit pour étudier la relation entre le coefficient de frottement et le taux de recouvrement de l’oxyde.

On montre qu’il est également possible d’effectuer les mesures de frottement avec des charges très faibles (jusqu’à 0,5 g), ce qui autorise l’élimination du phénomène de stick-slip dû au frottement statique que Ton observe dans la zone de formation de l'oxyde d’or et par suite d’accéder à un enregistrement direct du coefficient de frottement dynamique.

Abstract

New improvements are brought to polarimicrotribometry, a friction method based on the » in situ » measurement of a friction coefficient between a polarized electrode surface and microslider. We describe a new polaromicrotribometer, noted PMT_C, in which the relative displacement of the microslider with respect to the electrode surface is no longer linear (PMT_L ), but rotative, and. moreover, is fitted with a more sensitive mechanical friction strength measurement system. This new apparatus which does not change the theoretical basis of the PMT method, nevertheless involves some improvements which make the discussion of the PMT curves easier.

With the example of the formation and reduction of gold oxides in acidic medium, we show that the improved PMT_C enables us to perform longlasting friction measurements without interruption, and to carry out the study of the relationship existing between the friction coefficient and the oxide coverage. It is shown that the friction measurements may be performed with very small loads (up to 0.5 g). The stick-slip phenomenon, due to static friction and observed with the gold oxide formation, may then be cancelled ; therefore a direct recording of the dynamic friction coefficient may be obtained.