[vc_row][vc_column][vc_tta_accordion shape=»square» c_icon=»chevron» c_position=»right» active_section=»» no_fill=»true» collapsible_all=»true»][vc_tta_section title=»Resumen» tab_id=»resumen»][vc_column_text] Ce projet vise à développer de nouvelles méthodologies expérimentales de microscopie électrochimique à courte portée pour étudier les processus physico-chimiques impliqués dans les premières étapes de la corrosion, ainsi qu'à caractériser les mécanismes d'action en vue de développer des systèmes de protection intelligents (réactifs aux stimuli physico-chimiques) dans des environnements expérimentaux complexes. L'objectif principal est de développer des techniques permettant une compréhension approfondie des mécanismes impliqués grâce à l'acquisition de données chimiques en temps réel et à résolution spatiale, aux échelles micrométrique et submicrométrique. Les réactions responsables de la rupture des couches d'oxyde passivantes sur le fer et les aciers inoxydables seront étudiées, en analysant les effets des ions inducteurs (notamment les chlorures), de la conductivité ionique, du pH, de la concentration en oxygène et de la température. Le but est non seulement d'induire la nucléation des piqûres, mais aussi de déterminer cinétiquement le régime de propagation et la transition vers le régime stable ou sa repassivation éventuelle. Le mécanisme de corrosion du magnésium et de ses alliages sera également étudié, afin de clarifier les sites de réaction anodiques et cathodiques, les sites de génération d'hydrogène, l'existence possible de microsystèmes de corrosion par piqûres et de repassivation pour le déplacement des fronts de réaction, ainsi que les effets catalytiques potentiels des régions de surface ayant précédemment agi comme anodes. À cette fin, une méthodologie expérimentale novatrice sera mise en œuvre, consistant en la séparation physique des demi-réactions électrochimiques par couplage galvanique ou par l'utilisation de substrats jumeaux, la polarisation de l'un par rapport à l'autre étant imposée par des circuits électriques externes. L'effet du pH, l'interaction de l'hydrogène généré avec les sondes de mesure et les échantillons corrodés eux-mêmes seront étudiés. Le mécanisme d'action des revêtements anticorrosion intelligents, à base de revêtements polymères contenant des nanoconteneurs stockant des inhibiteurs de corrosion, sera également examiné. Ces nanoconteneurs sont activés par la libération de l'inhibiteur uniquement lorsque la corrosion a débuté, afin d'enrayer les processus de dégradation et de réparer le défaut résultant. L'objectif est de développer de nouvelles méthodologies microélectrochimiques permettant d'établir les étapes fondamentales des processus d'auto-réparation des aciers galvanisés, en combinant la microscopie électrochimique SECM et l'utilisation d'une sonde Kelvin. Le but principal est de concevoir un paramètre physico-chimique lié au processus de corrosion, qui active la libération contrôlée d'un inhibiteur et l'interrompt lors de la restauration du revêtement protecteur, empêchant ainsi sa dispersion dans l'environnement. Pour ce faire, il convient d'analyser les propriétés de barrière de matrices polymères exemptes de défauts afin de permettre la détection précoce des processus de corrosion dans les microdéfauts et de suivre les flux d'espèces entre le revêtement et la phase électrolytique.
[/vc_column_text][/vc_tta_section][vc_tta_section title=»Abstract» tab_id=»abstract»][vc_column_text] Cette recherche porte sur le développement de nouvelles méthodes expérimentales de microscopie électrochimique à balayage (SECM) pour l'étude des processus physico-chimiques impliqués dans les premières phases de la corrosion. Ces méthodes fournissent des informations chimiques in situ sur les systèmes réactifs, avec une résolution micrométrique et submicrométrique. Ces connaissances seront appliquées au développement de méthodes de protection intelligentes contre la corrosion, essentielles pour les grands défis technologiques. La rupture des couches d'oxyde passives formées sur le fer et les aciers inoxydables sera caractérisée en fonction de la nature des anions agressifs (notamment les ions chlorure), de la conductivité ionique, du pH, de la concentration en oxygène et de la température. Des piqûres uniques seront produites par modification de surface et observées par SECM afin de suivre la cinétique de leur nucléation et de leur propagation, ainsi que de détecter la transition vers un régime stable ou une éventuelle repassivation. Un autre objectif sera d'acquérir des connaissances expérimentales sur le mécanisme de corrosion du magnésium et de ses alliages en milieu aqueux. Ces travaux viseront à visualiser les sites de corrosion cathodique et anodique, les zones de dégagement d'hydrogène et l'étendue de la corrosion par piqûres. Le déplacement du front de corrosion au cours du temps sera corrélé aux éventuels processus de repassivation liés à la formation de MgO sur les sites anodiques désactivés. Une nouvelle méthodologie expérimentale de séparation physique des sites anodiques et cathodiques, utilisant deux échantillons de magnésium et une polarisation externe, sera mise en œuvre. Les effets du pH et l'interaction chimique potentielle des flux d'hydrogène sur la stabilité des sondes SECM seront également évalués. La fonctionnalisation de revêtements auto-réparateurs pour une protection anticorrosion intelligente sera également étudiée. Il s'agit de revêtements polymères contenant des nanoréservoirs d'inhibiteurs de corrosion. La protection anticorrosion est assurée par la libération contrôlée des inhibiteurs, déclenchée par le début d'une réaction de corrosion, afin de réparer le défaut correspondant (auto-réparation) sur les aciers galvanisés. De nouvelles méthodes microélectrochimiques seront explorées pour obtenir des informations expérimentales sur les étapes initiales des processus d'auto-réparation, en combinant la microscopie électronique à balayage en champ sombre annulaire (SECM) et la sonde Kelvin à balayage (SKP). Il est primordial d'identifier un signal de déclenchement approprié dès l'apparition d'un défaut de corrosion afin de libérer efficacement l'inhibiteur, et d'interrompre la libération des agents actifs une fois le défaut réparé. Ceci permettra d'éviter toute fuite supplémentaire d'inhibiteurs toxiques dans l'environnement. Les propriétés de barrière des revêtements intacts seront surveillées afin de détecter les gradients de concentration entre le revêtement et la phase électrolytique liés à l'amorçage de la corrosion.
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