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En anglaisRÉSUMÉ
L’utilisation du chrome hexavalent étant maintenant fortement réglementée, les chercheurs et les industriels se sont tournés vers de nouvelles voies d’obtention de revêtements anticorrosion sur substrats métalliques. La formation de films par voie sol-gel permet de réaliser, à partir de précurseurs moléculaires en solution, des réseaux d’oxydes à température modérée par une succession de réactions d’hydrolyse-condensation.
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As the use of hexavalent chromium is now tightly regulated, researchers and industry have turned to new ways of obtaining anticorrosion coatings on metallic substrates. Based on molecular precursors in solution, film formation using sol-gel can achieve oxide networks at a moderate temperature through a series of hydrolysis-condensation reactions.
Auteur(s)
-
François-Xavier PERRIN : Ingénieur de l’École nationale supérieure de synthèses de procédés et d’ingénierie chimiques d’Aix-Marseille (ENSSPICAM) - Maître de conférences au Laboratoire matériaux à finalités spécifiques (MFS) de l’université du Sud Toulon-Var
INTRODUCTION
L’utilisation du chrome hexavalent étant maintenant fortement réglementée, les chercheurs et les industriels se sont tournés vers de nouvelles voies d’obtention de revêtements anticorrosion sur substrats métalliques.
La formation de films par voie sol-gel permet de réaliser, à partir de précurseurs moléculaires en solution, des réseaux d’oxydes à température modérée par une succession de réactions d’hydrolyse-condensation.
C’est ce procédé qui est présenté dans ce dossier.
Le lecteur intéressé par le développement de nouvelles technologies de traitements de surface sans chromatation pourra aussi consulter le dossier Revêtements anticorrosion obtenus par polymérisation électrochimique du même auteur : Revêtements anticorrosion obtenus par polymérisation électrochimique, Revêtement anticorrosion obtenu par polymérisation électrochimique paru dans cette base documentaire.
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1. Chimie du procédé sol-gel
Le procédé sol-gel est une méthode dite de « chimie douce » permettant d’obtenir des céramiques par simple polymérisation de précurseurs moléculaires en solution [14] [15]. Ces précurseurs peuvent être des sels inorganiques (Al(NO3)3, par exemple), mais sont le plus souvent des alcoxydes de métaux de transition ou de silicium de formule générale M(OR)4 avec M = Si, Ti, Zr...
La formation d’un réseau d’oxydes à partir d’alcoxydes implique des réactions d’hydrolyse et de condensation décrites dans la figure 1.
Les réactions de condensation conduisent à la formation soit de pont oxo par départ de molécule d’alcool (alcoxolation) ou d’eau (oxolation), soit de pont hydroxy (olation) lorsque la coordinence maximale N du métal n’est pas satisfaite dans l’alcoxyde (N > z, degré d’oxydation du métal). La contribution de chacune de ces réactions à la formation du réseau d’oxydes dépend à la fois de paramètres internes (nature des atomes métalliques et des groupements alkyles, structure du précurseur) et externes (rapport eau/alcoxyde, catalyse, solvant, température). L’influence de chacun de ces paramètres a été abondamment décrite dans la littérature [1] [2].
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Chimie du procédé sol-gel
BIBLIOGRAPHIE
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(4) - FEDRIZZI (L.), RODRIGUEZ (F.J.), ROSSI (S.), DEFLORIAN (F.), DI MAGGIO (R.) - * - Electrochimica Acta, 46, p. 3715 (2001).
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ANNEXES
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* - [Brev2]UENO SHNKICHI, DANIEL DON JAYASEELAN, OJI TATSUKI, KANZAKI SHUZO (Nat. Inst. of Adv. Ind. and Technol.). – Rare earth silicate high temperature steam corrosion preventing coating film and method of manufacturing the same. JP2004299948, JP, (28 oct. 2004).
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* - [Brev7]SCHMIDT (H.), MENNIG (M.) (Inst. Neue Mat Gemein Gmbh). – Coating lead crystal to reduce lead loss during corrosion-by sol-gel method involving hydrolysing and condensing compounds of silicon, aluminium, titanium or zirconium. DE4117041, All (26 nov. 1992).
* - [Brev8]FISCH (A.), DEBILLEMONT (P.) (Allstars Sah). – Process and compositions for...
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