Propriétés semi-conductrices de films passifs formés sur des aciers inoxydables : contribution à l'étude du couplage électrique transitoire lors de phénomènes de corrosion localisée métastables

par Fabien Gaben

Thèse de doctorat en Chimie Physique

Sous la direction de Roland Oltra.

Soutenue en 1998

à Dijon .


  • Résumé

    L'objectif premier de ce travail a été d'approfondir la connaissance du rôle des interfaces passives durant les phénomènes de corrosion métastable. Le comportement électrique transitoire pouvant être a l'origine, dans certains cas, de la stabilisation d'un site de corrosion localisée, cette étude s'est plus particulièrement attachée a analyser les mécanismes de transfert électronique transitoire à travers les interfaces passives. Le trace des diagrammes de Mott-Schottky sur des films passifs modifies, a permis de mettre en évidence à la fois un comportement semi-conducteur de type n et de type p en fonction du potentiel applique. Par ailleurs, une analyse de la composition des films passifs par XPS résolue angulairement a permis d'attribuer ces modifications de propriétés semi-conductrices a une évolution du gradient de composition des films passifs. En outre, le comportement semi-conducteur de type p observe sur des films vieillis a pour origine la présence d'un oxyde de chrome dans la partie interne du film passif, alors que la semi-conductivité de type ne serait plutôt due à la présence d'oxydes de fer et d'hydroxydes situes dans la partie externe du film passif. Une étude des transitoires de dépassivation sur un système modèle et pour différentes conditions de formation des films passifs nous a conduit à proposer un modèle électrique permettant d'expliquer le transfert des électrons à travers l'interface de passivation. En accord avec les concepts de la physique du solide, la capacité des films passifs a été associée à la présence de niveaux pièges accepteurs d'électrons. En fonction des propriétés semi-conductrices des films passifs, les différentes barrières de potentiel présentés respectivement aux interfaces interne et externe ont permis d'expliquer l'évolution des cinétiques de charge et de décharge de la capacité de ces films. Ainsi, à partir de ces résultats, des informations sur la densité de courant anodique ont pu être atteintes permettant par la suite de proposer des hypothèses quant à l'aptitude d'un matériau à l'amorçage d'une corrosion localisée stable. De plus cette étude a permis de caractériser de façon plus précise le rôle des éléments d'alliage (Mo et N) sur la réactivité des films passifs lors d'un vieillissement à long terme.

  • Titre traduit

    Semiconducting properties of passive films formed on stainless steels : relationship with the electric transient coupling during localized corrosion


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Informations

  • Détails : 1 vol. (197 p.)
  • Annexes : Bibliographie : 244 réf.

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  • Bibliothèque : Université de Bourgogne. Service commun de la documentation. Section Sciences.
  • Non disponible pour le PEB
  • Cote : TDDIJON/1998/62
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