Développement de nouveaux traitements de protection à base d'acide carboxylique pour la conservation d'objets en fer du patrimoine culturel

par Stéphanie Hollner

Thèse de doctorat en Physique

Sous la direction de Jean Steinmetz.

Soutenue le 10-06-2009

à Nancy 1 , dans le cadre de EMMA , en partenariat avec Chimie du solide minéral (laboratoire) .

Le président du jury était Jean Steinmetz.

Le jury était composé de Jean Steinmetz, Philippe Dillmann, Philippe Walter, Bernard Chevalier, Emmanuel Rocca, François Mirambet.

Les rapporteurs étaient Philippe Dillmann, Philippe Walter.


  • Résumé

    En l’absence de traitements de protection, de nombreux objets et éléments patrimoniaux en attente de restauration se dégradent sous l’effet de la corrosion atmosphérique. Ainsi les témoignages de notre histoire disparaissent lentement. Il est nécessaire de développer des traitements de protection temporaires, peu coûteux, réversibles et répondant aux normes environnementales actuelles, afin d’enrichir le panel de solutions dont disposent les professionnels de la conservation restauration. Ces recherches sont également motivées par les conservateurs du patrimoine qui souhaitent éviter des travaux de restauration complexes et onéreux sur des collections importantes. L’enjeu de cette étude est in fine de pouvoir proposer un traitement alternatif pour la protection du patrimoine ferreux soumis à la corrosion atmosphérique sous abri. Les molécules choisies pour réaliser ces nouveaux traitements sont des acides carboxyliques. Ces composés sont mis en œuvre dans différents types de solutions, dont les performances anti-corrosion sont prouvées par des mesures électrochimiques et des tests de vieillissement artificiels et naturels. Parallèlement à ce travail, le carboxylate de fer, responsable de l’inhibition de la corrosion est étudié aux points de vue morphologique, thermique, chimique et structural grâce à la combinaison de plusieurs techniques d’analyses. Ces travaux permettent de proposer des traitements protecteurs, adaptés à l’état de surface de l’élément à protéger, au type d’intervention envisagée (dépendant notamment de l’urgence de l’intervention, et des moyens humains et financiers à disposition), et aux conditions de conservation de l’élément.

  • Titre traduit

    Development of new protection treatments based on carboxylic acid for the conservation of iron artefacts from cultural heritage


  • Résumé

    Without any protection treatment, lots of artefacts or elements from our cultural heritage slowly decay because of atmospheric corrosion. Therefore there is a need for temporary, cheap, easy-to-use and non-toxic protection systems, fitting to the actual environmental laws. These treatments could give new solutions to the conservators for protecting the artefacts and sometimes avoid them complex and expensive restoration works. Long chain carboxylic acids have been chosen for this purpose, and used in different kinds of treatments. Their good performances are proved by electrochemical measurements and artificial and natural ageing tests. In parallel with this work, the iron (III) carboxylate, which is the compound responsible for the inhibition properties, has been studied in term of morphology, structure, and chemical properties, thanks to many analytical techniques. This work finally leads to propose a specific and adapted solution for each element or artefact that has to be treated- depending on its surface, its environmental conditions of exposure, the emergency of its treatment, and the financial and human means available.


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