Apports et limitations des méthodes électrochimiques à l'étude et au contrôle de la corrosion du zinc et de sa passivation chromique

Contributions and limits of electrochemical methods to the study and control of zinc corrosion and its chromic passivation

• Auteur / Autrice : Joseph Hazan
• Direction : Christian Coddet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Science
• Date : Soutenance en 1989
• Etablissement(s) : Compiègne
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Compiègne)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Polarisation (électricité)

Spectroscopie d'impédance

Galvanisation

Passivité (chimie)

Corrosion

Zinc

Corrosion électrochimique

Mots clés libres

Zinc galvanisé

Acier galvanisé

Conversion chromique

Chromatation

Impédance faradique

Résumé

ZnO est un semi-conducteur avec de faibles propriétés protectrices. Les chromates sont utilisés comme oxydant passivant dans un traitement dit de conversion. L’application de méthodes électrochimiques et spécialement la spectroscopie d'impédance ont permis d'obtenir des informations rapides, sensibles et précises sur les propriétés de ces surfaces. Des comparaisons ont été effectuées entre les valeurs de vitesses de corrosion et de données de polarisation obtenues par les méthodes de courant continu (basse et haute polarisation) de courant alternatif et des méthodes gravimétriques directes pour des éprouvettes d'acier galvanisé chromatées (récentes, anciennes, dégradées, chauffées sous vide et non chromatées dans des milieux chlorurés (NaCl 0. 03M) et alcalins (NaOH 0. 1M) tous deux choisis à partir de données thermodynamiques. Dans l'électrolyte alcalin on a constaté un effet important de la chromatation non seulement sur Rt et Rp mais aussi sur les pentes anodiques de Tafel déterminées à partir de données de basse polarisation à l'aide d'une analyse numérique, en utilisant l'équation de Wagner et Traud sous une forme hyperbolique. Aussi des corrélations significatives ont été établies entre les valeurs de résistances de polarisation (Rp), de résistances de transfert (Rt) et les tests d'empilage humide. Par contre, des écarts importants ont été trouvés entre les vitesses de corrosion mesurées en utilisant les méthodes électrochimiques et les méthodes gravimétriques directes, ce qui est dû à la proximité de Ecorr et du potentiel d'équilibre Eo1 (relatif au couple Zn(OH)4-2/Zn). Dans ce système le courant d'échange anodique pour le métal Io1 est élevé (0. 05 A/cm2), valeur qui a été déterminée par la méthode de la double impulsion galvanostatique. Les conditions d'irréversibilité étant respectées dans l'autre système étudié (Zn/Cl−). Un autre but de ce travail était de relier les paramètres d'impédance, Rt, Cdc, fc et l'étendue de l'aplatissement du demi-cercle dans le diagramme complexe (analysée selon la théorie de la distribution des constantes de temps utilisée par Côle et Côle pour les diélectriques à l'aide du paramètre Béta) aux propriétés du film (protection, inhomogénéité, porosité. . . ). Ces paramètres déterminés ont été utilisés pour élucider le mécanisme de protection de la couche de conversion et peuvent servir au contrôle de sa qualité.