Développement de nouveaux revêtements anti-corrosion sur alliages de zinc par des voies sol-gel en milieu aqueux ou faiblement solvanté

par Vincent Meiffren

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Florence Ansart et de Pascal Lenormand.

Soutenue en 2011

à Toulouse 3 .


  • Résumé

    Ces travaux de thèse ont eu pour objectif la mise au point de revêtements anti-corrosion obtenus par voie sol-gel sur alliage de zinc et issus de solutions majoritairement aqueuse. Cette étude a donc porté sur la recherche de performances anti-corrosion demandées par la société Umicore, mais aussi, sur la compréhension des phénomènes mis en jeu. Plusieurs pistes, mises en évidence lors de nos recherches bibliographiques, ont été étudiées. Ces voies ont été adaptées à nos conditions d'élaboration, et optimisée pour augmenter l'efficacité des couches formées. Les performances des revêtements ont ensuite été caractérisées par un test industriel de corrosion accélérée, et plus finement par des analyses électrochimiques. Ces évaluations ont permis de mettre en avant une voie particulièrement intéressante. Par la suite, nous nous sommes focalisés sur cette voie : la formulation de la solution et les conditions de mise en forme et de séchage ont été étudiées en détail par RMN et IRTF. Ainsi, il a été montré que l'augmentation de la concentration en précurseur d'aluminium permettait de favoriser la réticulation des revêtements. De plus, le taux de réticulation peut être augmenté par effet thermique en ajustant le temps et la température du séchage des films. Ces phénomènes ont un effet direct sur la perméabilité du film et ses performances anti-corrosion. Cette étude a apporté une solution faiblement solvantée permettant une protection efficace du zinc, mais aussi a mis en évidence des corrélations importantes entre la structure chimique du réseau et les propriétés anti-corrosion et mécaniques des revêtements.

  • Titre traduit

    Development of new anticorrosive coatings on zinc alloys performed by an aqueous or weakly solvated sol-gel route


  • Résumé

    The main objective of this study was to elaborate protective coatings on zinc by an aqueous sol-gel route. It was expected to reach sufficient anticorrosive efficiency with this kind of layer and to improve our knowledge of the involved phenomena. Based on Scientific literature, several routes have been investigated. These routes were adapted to our shaping constraints and optimized in order to increase coatings efficiency. Anticorrosive performances were then evaluated by an industrial accelerated corrosion test and by electrochemical techniques. By this way, one promising route has been underlined. Afterward, we focused on this efficient route: the formulation of the solution and the conditions of shaping and drying were studied by NMR and FTIR. It was shown that the increase of the aluminium precursor concentration improved the coating reticulation. Furthermore, the study highlighted that reticulation rate can be increased by thermal effect by adjusting the duration and the temperature of the drying step. These phenomena have a direct effect on the permeability of the layers and its anticorrosive performances. This study brought a weakly solvated solution, allowing an effective protection of the zinc, but also highlighted important correlations between the chemical structure of the network and the anticorrosive and the mechanical properties.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (184 p.)
  • Annexes : Références bibliogr. en fin de chapitres

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université Paul Sabatier. Bibliothèque universitaire de sciences.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 2011 TOU3 0336
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