Traitement de conversion du zinc à base d'acides carboxyliques
par Jérôme Peultier
Thèse de doctorat en Physique et chimie de la matière et des matériaux
Sous la direction de Jean Steinmetz.
Soutenue en 2000
à Nancy 1 , en partenariat avec Université Henri Poincaré Nancy 1. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .
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Résumé
La recherche conduite dans le cadre de cette thèse s'inscrit dans la continuité de prècédents travaux menés au laboratoire de chimie du solide ruinéraI qui ont abouti à la caractérisation d'une nouvelle famille d'inhibiteurs de la corrosion. Guidée par des impératifs environnementaux, elle a été focalisée sur des solutions faisant appel à des sels d'acides orgauiques aliphatiques. En milieu acide, ces études ont débouché sur la mise au point d'un procédé original dit de carboxylatation permettant la formation de couches épaisses et bien cristallisées à l'identique des protections phosphatées classiquement utilisées dans le traitement des métaux. Une bonne résistance aux conditions de cyclage isotherme, conjuguée à une remarquable aptitude au frottement, font de ce traitement une alternative possible à la phosphatation légère. Dans le cas du traitement de surfaces zinguées, l'influence de différents paramètres opératoires a été étudiée tandis qu'une partie des produits synthétisés à la surface du substrat a été caractérisée cristallographiquement. Afin de diminuer la solubilité des carboxylates de zinc et donc d'augmenter la résistance à la corrosion des dépots, des essais de substitution partielle du zinc par un cation trivalent ont également été mis en œuvre. Les étapes de formation des barrières protectrices puis leur dégradation en milieu agressif ont pu être mieux étudiées grâce à la spectrochimie d'émission atomique qui couple l'électrochimie et l'analyse ICP.
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Titre traduit
Zinc conversion coating treatment with carboxylic acids
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Résumé
Ln recent years, a new family of corrosion inhibitors in neutral media bas been characterised by the chemistry of mineraI solid laboratory (LCSM). For ecological concern, organic aliphatic acids have been choose. Ln acid solution, a new surface treatment named "carboxylatation" is the result of these studies. Formed layers with a thickness of few microns are crystallised like phosphate conversion coatings. These layers improve wear corrosion resistance of zinc electrodeposited steel and make metal stamping easier. Consequently carboxylatation could be an alternative to light phosphatation. On zinc, effect of process parameters on coating formation (concentration, pH, kind of acid,. . . ) was studied. Formation of layer and their destruction in corrosive media were also studied by atomic emission spectoelectrochemistry (AES-ICP with electrochemical cell). Structures of some zinc carboxylates were found by means of X-ray diffraction. Ln order to decrease the solubility of zinc carboxylate and to improve the aqueous corrosion resistance of zinc electrodeposited steel, we tried to substitute zinc cation by trivalent cation in the coating.
