Nouvelle classe de composés organiques chelatants : propriétés inhibitrices et traitements de surface du zinc pour la protection contre la corrosion

par Stéphan Manov

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Lucien Ariès.

Soutenue en 2000

à Toulouse, INPT .


  • Résumé

    Cette recherche propose une nouvelle classe de composés organiques chélatants, dérivés de la bornane-2-one, en vue de la protection du zinc contre la corrosion, traditionnellement obtenue par des traitements de surface aux chromates. Les essais électrochimiques (tracé des courbes de polarisation et relevé des diagrammes d'impédance) montrent que les hydrazones étudiées, ajoutées au milieu corrosif sulfate-chlorure aéré, sont des inhibiteurs efficaces de la corrosion du zinc. Le taux d'inhibition atteint 98-99%. La réduction de la vitesse des réactions électrochimiques s'effectue par un méchanisme d'inhibition d'interphas'e. La croissance d'un réseau surfatique tridimentionnel, homogène et compact, constitué d'une part d'oxyde/hydroxyde de zinc et d'autre part, d'un complexe "zinc-inhibiteur organique" a lieu à la surface du métal. Des traitements de surface du zinc, effectués dans des solutions aqueuses des hydrazones au potentiel de circuit ouvert ou sous polarisation, confèrent au métal une très bonne résistance à la corrosion. L'étude du comportement électrochimique du zinc ainsi traité, réalisé dans le milieu corrosif ne contenant pas d'inhibiteur, indique un taux de protection qui atteint 99%. La protection du zinc résulte de la formation au cours du traitement d'un film protecteur recouvrant le métal. Compact et non-poreux, il empêche le développement de la couche poreuse de produits de corrosion à la surface du zinc lorsque l'échantillon est immergé dans le milieu corrosif. La cinétique de la réaction cathodique de réduction de l'oxygène dissous se trouve modifiée. Certainement peu conducteur, le film conducteur réduirait le flux d'électron du métal vers l'interface solide/électrolyte. Des analyses de surface ont démontré que le film protecteur est constitué de produits oxydés du zinc et d'un complexe "zinc-molécule organique". Ce dernier a pu être synthétisé "in vitro". L'étude de sa conformation chimique indique une structure de type chélate; la formation d'un réseau polymérique à travers des liaisons pontales entre deux ligands est mise en évidence. Le complexe polymérique participe à la croissance à la surface du métal traité d'un réseau surfatique tridimensionnel incorporant aussi des produits oxydés du zinc, pour constituer une barrière à la réduction de l'oxygène.


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Informations

  • Détails : 1 vol. (IV-196 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p.191-196

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Ecole nationale supérieure d'ingénieurs en arts chimiques et technologiques. Service de documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : TG 2000 MAN
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