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RÉSUMÉ
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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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 du même auteur : , Revêtement anticorrosion obtenu par polymérisation électrochimique paru dans cette base documentaire.
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Chimie du procédé sol-gel
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5. Revêtements hybrides organique/inorganique
5.1 Classification des hybrides organique/inorganique
La chimie douce mise en jeu dans les procédés sol-gel est compatible avec les réactions de la chimie organique. Il devient ainsi possible d’associer, au sein du même matériau, des espèces minérales et organiques. Un matériau hybride est un système organominéral ou biominéral dans lequel l’une au moins des composantes, organique ou inorganique, se situe dans un domaine de taille compris entre le dixième et la dizaine de nanomètres. Ces matériaux connaissent un développement important et portent des noms variés tels que ORMOSIL (ORganically MOdified SILicate), ORMOCER (Organically Modified CERamics), CERAMER (CERamic polyMER) ou POLYCERAM (POLYmer CERAMic). On peut les différencier selon la nature des interactions entre la partie organique et la partie inorganique [7] : les hybrides de classe I et de classe II sont associés respectivement à des interactions faibles (de Van der Waals, liaisons hydrogène) et fortes (liaisons iono-covalentes ou covalentes) entre les composantes organique et minérale.
HAUT DE PAGE5.2 Hybrides de classe I
Pour la protection anticorrosion, des gels de classe I ont été obtenus en incorporant des inhibiteurs organiques anticorrosion lors de la fabrication du gel [8]. L’efficacité de cette stratégie repose sur une libération contrôlée de l’inhibiteur vers les sites actifs du métal lors de la pénétration de l’eau au sein du revêtement.
cette stratégie peut être combinée aux stratégies générant des hybrides de classe II (utilisation de précurseurs organoalcoxysilanes).
5.3 Hybrides de classe II
Des films hybrides de classe II sont en général obtenus...
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Revêtements hybrides organique/inorganique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - LIVAGE (J.), HENRY (M.), SANCHEZ (C.) - * - Progress in Solid State Chemistry. 18, p. 259 (1988).
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(2) - BRADLEY (D.C.) - Metal alkoxides - . Academic Press, New York (1978).
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(3) - BRINKER (C.J.), FRYE (G.C.), HURD (A.J.), WARD (KJ.), BEIN (T.) - * - Proceedings of IVth International Conference on Ultrastructure Processing of Glasses, Ceramics and Composites (édts, DR Uhlmann, DR Ulrich), Wiley, New York (1990).
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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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(5) - LI (H.), LIANG (K.), MEI (L.), GU (SH.), WANG (SH.) - * - Materials Letters, 51, p. 320 (2001).
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(6) - ATIK (M.), DE LIMA NETO (M.), AVACA (L.A.), AEGERTER (M.A.) - * - Ceramics International, 21, p. 403 (1995).
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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).
* - [Brev3] STELLWAG (B.) VAZ (P.). – Process for reducing the corrosion of a component of a nuclear facility and component of a nuclear facility. US2005069078, All (31 mars 2005).
* - [Brev4] ARAI YUKO, MABUCHI KATSUMO, SHIMAKAGE KAZUNOBU (Hitachi Ltd). – Chromium free surface treatment method for imparting corrosion resistance of steel or galvanized steel and surface treatment solution therefore. JP2003082471, JP (19 mars 2003).
* - [Brev5] BELING (S.), KLUEMPER-WESTKAMP (H.), KAUFMANN (C.), GOTTFRIED (K.) (IWT Stiftung Inst. Fuer. Werksto.). – Process for structuring thin layers used for corrosion protection layers comprises applying a thin film as sol t substrate, hardening, removing hardened film, and converting into the required solid body state by introducing energy. DE10019822, All (25 oct. 2001).
* - [Brev6] TURNER (CARL W.), PLOC (R.A.) (Atomic Energy of Canada Ltd). – A process to produce a zirconia based sol-gel coating for the reduction of corrosion and hydrogen absorption in zirconium alloys. WO9620132, Can (04 juill. 1996).
* - [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...
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