Caractériser les matériaux par des mesures sous conditions corrosives
La durée de vie de nombreux matériaux employés dans l’industrie ou dans la vie courante est limitée par leur réactivité vis-à-vis de leur environnement : oxygène, humidité, salinité, acidité sont des facteurs qui peuvent accélérer leur réaction.
Mesurer sous des conditions corrosives
La corrosion des matériaux étant un phénomène de dégradation chimique, elle peut être caractérisée par des analyses en conditions corrosives réelles, qui permettent de suivre l’avancement de cette réaction chimique dans le temps.
La corrosion en milieu gazeux peut notamment être étudiée par l’analyse thermogravimétrique, qui suit l’évolution de la masse d’un échantillon de matériau dans le temps lorsqu’il est soumis à une température donnée et à des conditions d’atmosphère contrôlée.
La corrosion en milieu liquide peut également être étudiée par calorimétrie si la réaction de dégradation à l’origine de la corrosion libère une chaleur suffisamment importante pour être mesurable.
Dans ces deux cas, il est possible soit de simplement comparer le temps nécessaire pour atteindre un avancement de réaction donné, soit de déterminer la vitesse de réaction et de réaliser des études cinétiques plus poussées.
Il est important de noter que quel que soit l’analyseur utilisé, il doit être protégé contre les effets du milieu corrosif : c’est l’échantillon de matériau qui doit se corroder, pas l’analyseur !
Ainsi la caractérisation de la corrosion des matériaux peut s’effectuer à l’aide d’analyseurs équipés d’options plus ou moins complexes de fours, de systèmes de balayage de gaz, de creusets ou de cellules porte-échantillons. Selon le milieu choisi et la gamme de température de l’analyse, ces options sont par exemple constituées de pièces en métaux réputés inertes, en céramiques, en polymères tels que le Teflon, ou en verre de silice.
Applications de mesures sous conditions corrosives
Il est possible de comparer des analyses d’un matériau donné sous diverses conditions corrosives afin de déterminer ses limites d’utilisation. Il est également possible, pour des conditions corrosives données, de comparer diverses compositions ou structures de matériaux afin de sélectionner les plus résistantes à ces conditions fixées.
De nombreux matériaux sont exposés à des conditions corrosives plus ou moins exigeantes qui nécessitent des études et analyses. On peut citer par exemple les métaux, céramiques et/ou polymères employés :
- dans certains procédés industriels : réacteurs dans l’industrie chimique, incinérateurs de déchets, etc
- dans des systèmes de production d’énergie : réacteurs nucléaires, turbines, centrales thermiques, etc
- dans des systèmes pour le transport, l’aéronautique ou la défense : moteurs thermiques, turboréacteurs, propulseurs, etc
