Etude des conditions de formation et de croissance de films minces a la surface du cuivre, de l'etain et d'un alliage cu-13 sn, en presence de molecules inhibitrices de la corrosion

par FREDERIQUE AMMELOOT

Thèse de doctorat en Sciences appliquées

Sous la direction de CHRISTIAN FIALD.

Soutenue en 1997

à Paris 6 .

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  • Résumé

    Le but de ce travail est de montrer le role primordial joue par les films d'oxyde superficiels dans les processus de corrosion du cuivre, de l'etain et d'un alliage cu-13sn. Dans un premier temps, les trois materiaux consideres sont immerges dans une solution aeree, non agitee, de nacl 0,5m. Differentes methodes experimentales sont utilisees pour definir la reactivite d'une part, et l'epaisseur d'autre part de ces films au cours de leur formation. Ainsi la voltamperometrie et l'analyse coulometrique permettent de caracteriser la nature des oxydes a partir de leur potentiel de reduction (oxyde forme a l'air (cu#xo ou cu*#2o) et oxyde forme par immersion), et leurs epaisseurs a partir de la quantite de charges mise en jeu au cours de leur reduction, correlees avec celles obtenues par microbalance a cristal de quartz. Par spectroscopie d'impedance, la mesure des resistances de polarisation permet de definir un critere de resistance du film a la corrosion et de suivre sa variation au cours du temps. Enfin, la photoelectrochimie, utilisee afin de determiner les proprietes semi-conductrices des oxydes, constitue une bonne approche des modes de conduction ionique et electronique des differentes parties du film. Meme si le film joue un role protecteur a long terme, il ne peut etre qualifie d'oxyde passivant, et ses proprietes protectrices peuvent etre renforcees par l'action d'inhibiteurs de corrosion. Ainsi, dans un deuxieme temps, la meme etude a ete realisee en presence de differents inhibiteurs tels que le benzotriazole et le tolyltriazole, inhibiteurs a centre actif azote, et le mercaptobenzothiazole et le mercaptobenzoxazole, inhibiteurs a centres actifs azote et soufre. L'un des resultats les plus significatifs de cette partie est la modification instantanee du comportement du systeme metal/oxyde/solution des la mise en contact de l'inhibiteur aux concentrations efficaces. Cette modification se manifeste a la fois par un deplacement important du pic de reduction vers des valeurs plus negatives, par la chute du rendement quantique, et par le caractere p-n de la semi-conductivite de l'oxyde inhibe. La formation de complexes entre les ions cuivreux et les differents inhibiteurs est discutee a la lumiere des resultats obtenus par rmn montrant des variations de densites de charge differentes sur les molecules inhibitrices par interaction avec cu(i). Une derniere partie du travail se situe dans le cadre de la connaissance des mecanismes d'alterations des bronzes et de leurs procedes de conservation. Les resultats obtenus ont permis de confirmer un mecanisme de formation d'oxyde, par comparaison avec la composition des patines sur des objets archeologiques.


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  • Détails : 261 P.
  • Annexes : 134 REF.

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  • Bibliothèque : Université Pierre et Marie Curie. Bibliothèque Universitaire Pierre et Marie Curie. Section Biologie-Chimie-Physique Recherche.
  • Disponible pour le PEB
  • Bibliothèque : Centre Technique du Livre de l'Enseignement supérieur (Marne-la-Vallée, Seine-et-Marne).
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : PMC RT P6 1997
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