Etude par émission acoustique associée aux méthodes électrochimiques de la corrosion et de la protection
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Introduction INTRODUCTION Les alliages de cuivre et de zinc portent le nom de laitons. Ils forment une grande série d'alliages ayant de bonnes propriétés mécaniques associées à une bonne résistance à la corrosion. Ils offrent une large gamme de propriétés intéressantes qui dépendent de la concentration en zinc. Néanmoins, ces alliages subissent, dans certain cas, une corrosion sélective. Lors de cette corrosion, le zinc est le siège d'une réaction anodique, alors que le cuivre est le siège de la réaction cathodique. Les produits de corrosion forment une couche poreuse et friable de cuivre. La susceptibilité de ces alliages vis-à-vis de cette corrosion augmente avec la teneur en zinc. Les alliages cuivre-zinc (70/30) et (60/40) (laiton jaune) sont très sensibles à cette corrosion, alors que, les alliages (85/15) (laiton rouge), le sont beaucoup moins. Dans les industries chimiques, pétrolières, nucléaires ou minières, de nombreuses installations en alliages cuivre-zinc subissent des endommagements causés par cette corrosion sélective. Compte tenu des risques de rupture de différentes structures exposées aux divers types d’endommagements, préjudiciables aux conditions de sécurité, à la protection de l’environnement, ou au coût de fonctionnement des installations, on comprend l’intérêt de développer des moyens capables de contrôler, de caractériser et de localiser sur site, ces phénomènes d'endommagements liés à ce type de corrosion. Parmi les ...
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Introduction INTRODUCTION Les alliages de cuivre et de zinc portent le nom de laitons. Ils forment une grande série d'alliages ayant de bonnes propriétés mécaniques associées à une bonne résistance à la corrosion. Ils offrent une large gamme de propriétés intéressantes qui dépendent de la concentration en zinc. Néanmoins, ces alliages subissent, dans certain cas, une corrosion sélective. Lors de cette corrosion, le zinc est le siège d'une réaction anodique, alors que le cuivre est le siège de la réaction cathodique. Les produits de corrosion forment une couche poreuse et friable de cuivre. La susceptibilité de ces alliages visàvis de cette corrosion augmente avec la teneur en zinc. Les alliages cuivrezinc (70/30) et (60/40) (laiton jaune) sont très sensibles à cette corrosion, alors que, les alliages (85/15) (laiton rouge), le sont beaucoup moins.
Dans les industries chimiques, pétrolières, nucléaires ou minières, de nombreuses installations en alliages cuivrezinc subissent des endommagements causés par cette corrosion sélective. Compte tenu des risques de rupture de différentes structures exposées aux divers types d’endommagements, préjudiciables aux conditions de sécurité, à la protection de l’environnement, ou au coût de fonctionnement des installations, on comprend l’intérêt de développer des moyens capables de contrôler, de caractériser et de localiser sur site, ces phénomènes d'endommagementsliés à ce type de corrosion.
Parmi les techniques de contrôle non destructif, l’une d’entre elle,l’émission acoustique, a montré de fortes potentialités pour les études, en laboratoire et sur site industriel, des phénomènes de corrosion. Ainsi, depuis quelques années, des tests d’émission acoustique sont couramment réalisés dans certaines industries. L’intérêt de cette technique n’est donc plus à démontrer.
L’objet de ce travail est d’étudier, par la technique d’émission acoustique couplée aux méthodes électrochimiques, d’une part, le mécanisme de corrosion de l’alliage cuivrezinc (60/40) en milieu chloruré neutre et alcalin, et d’autre part, le pouvoir protecteur du 2mercaptobenzimidazole (MBI) et de son film polymère poly(2mercaptobenzimidazole) (pMBI) préparé par oxydation anodique de ce composé MBI sur cet alliage.
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Introduction
En effet, ce composé MBI présente un avantage particulier: sa structure lui donne la possibilité de se polymériser sous polarisation anodique «électropolymérisation», et forme un film protecteur empêchant tout contact entre le métal et l’agent corrosif. L'emploi de ce film pMBI électropolymérisé en tant que protecteur contre la corrosion, présente des avantages par rapport à l'utilisation du MBI en tant qu'inhibiteur de corrosion. En effet, la polymérisation du film pMBI s’effectue dans des conditions aisément contrôlables et le risque de pollution du milieu est très faible. Cette protection est également bien adaptée à la corrosion atmosphérique sans inhibiteur en phase gazeuse trop souvent toxique.
Dans le premier chapitre, la revue bibliographique est relative à la description du phénomène de la dissolution sélective et à la synthèse des travaux antérieurs consacrés aux inhibiteurs de corrosion et aux phénomènes de l’électropolymérisation.
Le deuxième chapitre regroupe les différentes méthodes d’études, d'analyses et caractérisations utilisées, ainsi que les conditions et les dispositifs expérimentaux employés dans ce travail.
Le troisième chapitre présente l’étude électrochimique et acoustique du comportement à la corrosion de l’alliage cuivrezinc (60/40) en milieu chloruré (NH4Cl 0,1M et/ou NaCl 3%) neutre et alcalin (ammoniacal pH 9,2).
Le chapitre quatre est consacré à l’étude de l’électropolymérisation du composé MBI sur des substrats d’alliage cuivrezinc (60/40) en milieu méthanolique alcalin.
Dans le cinquième chapitre, nous avons examiné et comparé l’effet direct du MBI, en tant qu'inhibiteur, et de son film polymère (pMBI) préparé par électropolymérisation du MBI, en milieu ammoniacal chloruré (pH 9,2) et en milieu salin. L’émission acoustique couplée aux méthodes électrochimiques (potentiodynamiques et spectroscopie d’impédance électrochimique) a été également utilisée pour cette étude.
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