Présentation
RÉSUMÉ
Le zingage électrolytique est un procédé simple d’utilisation et économiquement compétitif. Il est réalisé par électrolyse d’une solution aqueuse contenant des sels métalliques et non métalliques dont la nature dépend de l’application envisagée et des propriétés souhaitées du revêtement. La grande variété des caractéristiques des dépôts obtenus suivant la formulation et les conditions de dépôt rend ce revêtement anticorrosion incontournable dans de nombreuses applications. Outre l’électrolyte, ce traitement nécessite un procédé d’élaboration dont le choix dépend du type de produit traité.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleABSTRACT
Electrogalvanizing is a process that is simple to use and economically competitive. It is produced by the electrolysis of an aqueous solution containing metal and non-metal salts whose nature depends on the intended application and desired coating properties. The wide variety of characteristics of the deposits obtained following the formulation and deposit conditions make this anticorrosion coating indispensable for many applications. In addition to the electrolyte, this treatment requires a development process, the choice of which depends on the type of product being treated.
Auteur(s)
-
Martine DEPETRIS-WERY : Ingénieur électrochimiste CNAM - Docteur en chimie-physique - Professeur à l’IUT d’Orsay – Université Paris XI
-
Hassine Ferid AYEDI : Docteur ès sciences - Professeur à l’École nationale d’ingénieurs de Sfax
INTRODUCTION
Élément essentiel à la vie, le zinc est naturellement présent dans l’eau, l’air et la croûte terrestre. Recyclable indéfiniment, il contribue au développement durable, ce qui lui confère une place particulière au regard des autres métaux.
Préconisé pour la protection du fer en raison de ses propriétés sacrificielles, le zinc est devenu, depuis le milieu des années 1970, la protection anticorrosion n o 1 des aciers doux ou faiblement alliés. Ainsi, en prolongeant leur tenue en service, il contribue non seulement à pérenniser les investissements, mais aussi à préserver les ressources de minerais de fer et d’énergie.
S’agissant des produits manufacturés, cette protection prend la forme d’un revêtement de zinc d’épaisseur variable (de quelques micromètres à une centaine de micromètres) selon le secteur industriel concerné et le procédé d’élaboration retenu [1] :
-
galvanisation à chaud : immersion dans un bain de zinc fondu ;
-
matoplastie : élaboration à l’aide d’un moyen d’impact au sein d’un milieu chimique ;
-
métallisation : projection de zinc fondu au pistolet ;
-
pulvérisation cathodique : formation d’un dépôt de zinc, sous pression réduite, à partir de la condensation d’une vapeur métallique issue d’une source solide (cible) ;
-
revêtement de zinc lamellaire : application d’un film humide de solution organométallique contenant des lamelles de zinc (et d’aluminium) suivie d’une « cuisson » ;
-
shérardisation : procédé thermochimique de diffusion superficielle de zinc dans l’acier ;
-
électrozingage ou zingage électrolytique.
Le zingage électrolytique, objet du présent dossier, est un procédé simple d’utilisation et économiquement compétitif. Il est réalisé par électrolyse d’une solution aqueuse contenant des sels métalliques (ZnII, Na+...) et non métalliques dont la nature dépend de l’application envisagée et des propriétés souhaitées du revêtement. La grande variété des caractéristiques des dépôts obtenus suivant la formulation et les conditions de dépôt rend ce revêtement anticorrosion incontournable dans de nombreuses applications : tôles destinées à l’automobile ou à l’électroménager, de la vis M3 jusqu’au chariot de supermarché...
Outre l’électrolyte, ce traitement nécessite un procédé d’élaboration dont le choix dépend du type de produit traité. Trois familles principales d’application sont proposées à savoir :
-
le traitement en vrac (dit « au tonneau ») destiné aux petites et moyennes pièces ne craignant pas les chocs ;
-
le traitement unitaire (dit « à l’attache » ou « au bain mort ») dédié aux pièces de plus grandes dimensions, fragiles ou demandant un aspect parfait ;
-
le traitement en continu (dit « au défilé » ou « à grande vitesse ») réservé aux tôles, tubes ou fils.
Au vu de ce qui précède, l’existence d’une seule forme de revêtement de zinc relève de l’utopie. Aussi nous est-il paru souhaitable de structurer le propos autour du triptyque électrozingage – réactivité – gestion ; le souci affiché étant de montrer que les propriétés du revêtement sont intimement liées à la nature du substrat, au choix du procédé d’application ainsi qu’à son mode de gestion, susceptible d’affecter sa teneur finale en hydrogène.
À l’heure où la demande environnementale est forte, le traitement des effluents issus d’une gamme d’électrozingage trouve tout naturellement sa place dans ce dossier.
Dans ce dossier, nous emploierons indifféremment les vocables « électrolyte » ou « bain » et « réacteur » ou « poste » pour désigner respectivement la solution électrolytique de zingage et la cuve de traitement.
L'expertise technique et scientifique de référence
VERSIONS
- Version archivée 1 de juil. 1980 par Philippe PIESSEN
DOI (Digital Object Identifier)
Cet article fait partie de l’offre
Traitements des métaux
(134 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Présentation
Morphologie du revêtement de zinc4. Gestion de la séquence d’électrozingage
Satisfaire les critères de qualité exigés par les donneurs d’ordre, impose à l’exploitant la maîtrise du procédé, c’est-à-dire la maîtrise de la stabilisation de l’électrolyte pour une conduite optimale de fonctionnement du réacteur. Ainsi et s’agissant d’un réacteur fermé de type batch, cas du traitement à l’attache ou en vrac, la composition du bain évolue tout au long des campagnes suite aux réactions susceptibles de se dérouler au sein du réacteur mais également en raison des entraînements des postes amont vers les postes aval. Une approche globale basée sur l’établissement d’un bilan matière pour chaque constituant minéral de l’électrolyte permet à l’exploitant une meilleure compréhension du fonctionnement du réacteur [20] [22]. Ce faisant, il sera en situation de définir les consignes de concentration et, par la même, les actions correctives à mener pour maintenir le système à un point de fonctionnement donné.
Pour illustrer le propos, nous considérerons dans ce qui suit une séquence d’électrozingage de type zincate constituée d’une cuve de traitement associée à une structure de rinçages à deux étages (figure 11).
4.1 Évolution de la composition du bain sous le seul effet de l’électrolyse
Dans le réacteur d’électrozingage, il convient de considérer :
-
Les réactions cathodiques
-
Réduction des ions métalliques
![]()
Rc
-
Réduction du solvant (eau) 2 H2O + 2 e− → H2 + 2 OH−1...
-
Rc
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Traitements des métaux
(134 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
Gestion de la séquence d’électrozingage
À l’échelle mondiale, la production de zinc a quasiment doublé en 24 ans (figure ).
En 2003, la galvanisation constitue l’utilisation intermédiaire principale du zinc (figure ). Parmi les différentes applications finales de ce métal, la construction est le secteur qui en utilise le plus.
HAUT DE PAGE
###
Références
AUDISIO (S.) - CAILLET (M.) - GALERIE (A.) - MAZILLE (H.) - Revêtements et traitements de surface : fonctionnalités, durabilité, procédés - . Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, Lausanne (1999).
POURBAIX (M.) - Atlas d’équilibres électrochimiques - . Gauthier Villars, Paris (1963).
ZHANG (X.G.) - Corrosion and electrochemistry of zinc - . Plenum Press, New York (1996).
WERY (M.) - GIGANDET (M.-P.) - BENABEN (P.) - Prévention et lutte contre la corrosion - . Presses Polytechniques et Universitaires Romandes, Lausanne, p. 79 à 98 (2004).
METAL HANDBOOK - Surface cleaning, finishing and coating - . Vol. 5, 9th edition, ASTM Ohio (1982).
Les cahiers du CESSID - Le décapage des produis plats - . Paris (1983).
TREBANELLI (G.) - Inhibitors for chemical cleaning treatments - . Corrosion inhibitors no 11, European federation of corrosion publications,...
L'expertise technique et scientifique de référence
Cet article fait partie de l’offre
Traitements des métaux
(134 articles en ce moment)
Cette offre vous donne accès à :
Une base complète d’articles
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques
Des services
Un ensemble d'outils exclusifs en complément des ressources
Un Parcours Pratique
Opérationnel et didactique, pour garantir l'acquisition des compétences transverses
Doc & Quiz
Des articles interactifs avec des quiz, pour une lecture constructive
