Premières étapes d’oxydation d’un acier inoxydable austénitique et influence sur la passivation

First oxidation steps of austenitic stainless steel and influence on passivation

• Auteur / Autrice : Li Ma
• Direction : Philippe Marcus
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie Physique
• Date : Soutenance le 11/10/2019
• Etablissement(s) : Paris Sciences et Lettres (ComUE)
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Chimie physique et chimie analytique de Paris Centre (Paris ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut de recherche de chimie Paris - Institut de recherche de chimie Paris
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : Physico-Chimie des Surfaces (PCS)
• Partenaire(s) de recherche : établissement de préparation de la thèse : École nationale supérieure de chimie (Paris)
• Jury : Président / Présidente : Claire-Marie Pradier
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Anne-Sophie Mamede
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Bruno Domenichini, Vincent Fournée

Mots clés

Mots clés contrôlés

Morphologie moléculaire

Acier inoxydable

Mots clés libres

Acier inoxydable

Oxydation initiale

Hétérogénéité locale

Xps

Stm

Uhv

Stainless steel

Initial oxidation

Local heterogeneity

Xps

Stm

Uhv

Résumé

Le but de cette recherche est de comprendre le rôle de la résistance à l'amorçage de la corrosion des hétérogénéités chimiques et structurelles créées dans la passivation par les mécanismes d'oxydation/passivation des surfaces d'alliage contenant du Cr. Ceci sera réalisé en utilisant un système UHV permettant la surveillance de la croissance de l'oxyde pendant et après l'exposition à l'oxygène par XPS et STM, et permettant aussi le transfert direct (sans exposition à l'air) à une boîte à gants remplie d'argon équipée d'une cellule électrochimique pour contrôler précisement de l'exposition aux électrolytes aqueux agressifs. Les environnements aqueux corrosifs avec des conditions agressives contrôlées (pH, potentiel électrochimique, concentration en chlorure) peuvent résulter des modifications de surface (chimiques et nanostructurales) qui sont observées par XPS et STM. La croissance du film passif et l'enrichissement en chrome seront analysés in situ par XPS et par STM afin de comprendre l'effet des paramètres d'oxydation sur le comportement local.

The aim of this research proposal is to understand the role in the corrosion initiation resistance of the chemical and structural heterogeneities created in the passivating oxide by the oxidation/passivation mechanisms of Cr-containing alloy surfaces. This will be achieved using a UHV system enabling XPS and STM monitoring of oxide growth during and after oxygen exposure and direct transfer without air exposure to an argon-filled glove box equipped with an electrochemical cell for precise control of exposure to aggressive aqueous electrolytes. The aqueous corrosive environments in controlled aggressive conditions (pH, electrochemical potential, chloride concentration) can results the surface modifications (chemical and nanostructural) will be analyzed by XPS and STM. Passive film growth and chromium enrichment will be analyzed in situ by XPS and by STM so as to understand the effect of the oxidation parameters on the local behaviour.