Bibliographie & annexes
Présentation
RÉSUMÉ
L’aluminium et ses alliages sont aujourd'hui très utilisés pour leurs propriétés intrinsèques : légèreté, bonne tenue à la corrosion, conductibilité thermique ou électrique... Les traitements d’anodisation ajoutent différentes caractéristiques au matériau telles que la tenue à la corrosion, la dureté, le coefficient de frottement diminué, l'isolation thermique ou électrique… Pour répondre à ces besoins, de nombreux procédés d’anodisation sont utilisés dans l’industrie pour des applications très diverses allant du transport au bâtiment, en passant par les loisirs, la décoration, les pièces mécaniques ou culinaires.
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Jean Sylvestre SAFRANY : Alcan Centre de Recherches de Voreppe
INTRODUCTION
Dans son principe, la découverte de l'oxydation anodique de l'aluminium et de ses alliages suit de près celle du métal lui-même.
Dès 1857, Buff découvre que l'aluminium forme un oxyde lorsqu'il est placé comme anode dans une cellule d'électrolyse. En 1911, De Saint-Martin propose les principes de base de l'anodisation sulfurique. En 1923, c'est au tour de Bengough et Stuart de développer l'anodisation chromique.
Par la suite, de nombreux perfectionnements des procédés de traitement anodique voient le jour, mettant à profit l'importante diversité offerte dans ce domaine ; la modification des électrolytes, des conditions opératoires et des alliages traités permet d'obtenir des propriétés de surface très variées.
En effet, si l'aluminium et ses alliages sont aujourd'hui largement utilisés pour leurs propriétés intrinsèques (légèreté, bonne tenue à la corrosion, conductibilité thermique ou électrique...), il convient de souligner que les traitements d'anodisation permettent d'y ajouter, en fonction des applications visées, des propriétés très spécifiques :
-
renforcement important de la tenue à la corrosion ;
-
amélioration de la dureté et de la résistance à l'abrasion ;
-
diminution du coefficient de frottement ;
-
isolation thermique ;
-
isolation électrique ;
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possibilité de coloration ;
-
base d'accrochage avant revêtement organique ou dépôt galvanique, etc.
C'est la raison pour laquelle les procédés d'anodisation sont aujourd'hui très répandus dans l'industrie pour des applications très diverses allant du transport au bâtiment, en passant par les loisirs, la décoration, les pièces mécaniques, les articles culinaires...
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de janv. 1990 par Jacques LEFEBVRE
- Version archivée 2 de mars 2001 par Jean Sylvestre SAFRANY
- Version courante de avr. 2019 par Jean-Sylvestre SAFRANY
DOI (Digital Object Identifier)
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Présentation
Mise en œuvre industrielle d'une gamme d'anodisation3. Principaux procédés et leurs applications
3.1 Anodisation barrière
Ce procédé n'est réservé industriellement qu'à l'aluminium de haute pureté. Une application particulière a été proposée dans le domaine de l'optique par Hass et Bradford [27], consistant à anodiser en milieu barrière de l'aluminium déposé sous vide en couche alternée avec de l'oxyde de titane, le tout sur un substrat en verre. Moyennant un choix judicieux de la tension d'anodisation et des épaisseurs déposées, il est en effet possible d'améliorer significativement la réflectivité du métal par la combinaison des indices de réfraction.
Néanmoins, l'application industrielle principale de l'anodisation barrière se trouve aujourd'hui dans la fabrication de feuilles pour condensateurs électrolytiques. Dans un premier temps, l'aluminium, généralement pur à 99,99 %, est gravé par un procédé électrochimique pour augmenter sa surface spécifique (dont dépend directement la capacité du condensateur). Par la suite, le diélectrique est formé par une opération d'oxydation anodique réalisée en milieu barrière (le plus fréquemment de l'acide borique ou du tartrate d'ammonium). L'oxyde formé se développe sur la totalité de la surface de la feuille gravée (figure ). Par ailleurs, la tension de formation est conditionnée par l'utilisation finale du condensateur.
Il est important de préciser que le procédé d'anodisation barrière requiert, pour le montage du bain, une eau déminéralisée d'excellente qualité, l'ion chlorure, entre autres, étant particulièrement néfaste [28].
3.2 Anodisation sulfurique
Brevetée pour la première fois en Angleterre en 1927, l'anodisation en milieu sulfurique est aujourd'hui la plus répandue industriellement, essentiellement pour trois raisons :
-
le faible coût de l'électrolyte ;
-
le...
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Principaux procédés et leurs applications
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - SMELTZER (W.W) - Principles applicable to the oxydation and corrosion of metals and alloys. - Corrosion, vol. 11, 366 t-374 t (1995).
-
(2) - VARGEL (C.) - Corrosion de l'aluminium. - Éd. Dunod, p. 87 (1999).
-
(3) - WEFERS (K.) - * - Aluminium, 57, p. 722 (1981).
-
(4) - FIELD (D.J.), BUTLER (E.P.), SCAMANS (G.M.) - « Proc. 2nd Int. Conf. On Environmental Degradation of Engineering Materials 1981 ». - Virginia Polytechnic Inst., p. 393.
-
(5) - WOOD (G.C.), SKELDON (P.), THOMPSON (G.E.), SHIMIZU (K.) - A model for the incorporation of electrolyte species into anodic alumina. - J. Electrochem. Soc., vol. 143, no 1, p. 74-83 (1996).
-
(6) - XU (Y.), THOMPSON (G.E.), WOOD (G.C.), BETHUNE (B.) - Anion incorporation and migration during barrier film formation on aluminium. - ...
NORMES
-
Anodisation de l'aluminium et de ses alliages – Vocabulaire. - NF A91-400 - 07-87
-
Traitement de surface des métaux – Anodisation de l'aluminium et de ses alliages – Contrôle de l'isolement électrique par mesurage de la tension de claquage. - NF A91-405 - 03-83
-
Traitements de surface des métaux – Anodisation (oxydation anodique) de l'aluminium et de ses alliages – Contrôle de colmatage par mesurage de la perte de masse après immersion en solution acide. - NF A91-407 - 10-81
-
Traitements de surface des métaux – Anodisation (oxydation anodique) de l'aluminium et de ses alliages – Contrôle de la continuité. Essai au sulfate de cuivre. - NF A91-410 - 10-66
-
Traitement de surface des métaux – Anodisation de l'aluminium et de ses alliages – Essai accéléré de résistance à la lumière artificielle des couches anodiques colorées. - NF A91-412 - 08-82
-
Traitement de surface des métaux – Anodisation de l'aluminium et de ses alliages – Évaluation de la résistance des couches anodiques à la formation de criques par déformation. - NF A91-413 - 09-81
-
...
1 Constructeurs – Fournisseurs – Distributeurs
(Cette liste n'est pas exhaustive)
Alcan France Extrusions (89).
Alcan Pechiney Softal (80).
Alcan Pechiney Softal NGA (21).
Aloxan (67).
Altec Egécor (25).
Alu-Chrome (06).
Anjou Électrolyse (49).
Anodalu (74).
Anodel (02).
Anomax (74).
Anoxyd (25).
Artem (53).
ATEM (27).
Bezault SA (49).
Bonnans (13).
Brest Surfaces Technologie (29).
Brun (69).
Catidom (74).
Chalumeau (37).
CMTP (22).
Dalic (35).
Décoral SA Anodisation (74).
Elmaduc (03).
Eskulanak (64).
Fairchild Fasteners Simmonds (72).
Ferri (51).
Finimétaux-Tegma (87).
Francano (21).
Galvanoplastie (53).
GIT (31).
Graphocolor (74).
Hydro Aluminium (28).
Hydro Aluminium (31).
Impecver (93).
JFCE (77).
L'Électrolyse (33).
LRB Roulier SA (92).
Marquet (74).
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Mitjavila (65).
Modertech Industries (42).
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