Approche expérimentale et théorique de l’inhibition de corrosion de surfaces métalliques

La corrosion des surfaces d’aluminium et d’alliages aluminium/cuivre, et notamment la corrosion localisée, est un problème majeur dans l’industrie, et l’utilisation d’inhibiteur de corrosion est bien souvent indispensable. Les chromates remplissent parfaitement leurs rôles d’inhibition mais seront d’ici peu interdits en raison de leurs toxicités pour l’homme et l’environnement. La compréhension des mécanismes de corrosion et d’inhibition de la corrosion est alors un réel défi de la recherche aujourd’hui. Ce travail de thèse s’organise autour de trois axes de recherche : la compréhension des mécanismes d’initiation de la corrosion de l’aluminium, la relation entre la composition chimique et la résistance à la corrosion des alliages aluminium/cuivre, et enfin l’étude des acides carboxyliques linéaires en tant qu’inhibiteurs verts de corrosion. Ce projet s’appuie sur deux approches complémentaires : une approche théorique, basée sur des calculs DFT, et une approche expérimentale combinant des techniques d'analyse des surfaces ainsi que des techniques électrochimiques. Dans un premier temps, la réactivité vis-à-vis de O2 de modèles de couches minces d’alumine sur aluminium métallique, a été étudiée par calculs ab initio en présence de lacunes d’oxygène dans l’oxyde, ou de cuivre dans le métal, ainsi qu’en présence d’une monocouche d’acides carboxyliques sur la surface. Des techniques d'analyse de surface (XPS, ToF-SIMS, AFM et MEB) ont ensuite été utilisées pour analyser la composition chimique et la morphologie de surfaces d’aluminium pur et d’alliages modèles Al/Cu avant et après adsorption d’une monocouche d’acides carboxyliques. L’influence de la présence de cette couche en surface sur la corrosion en milieu chloruré est finalement étudiée par mesures électrochimiques