Courbes de polarisation : configuration, enregistrement, traitement et caractéristiques

Cette vaste section traite des courbes de polarisation. Y sont abordés : la façon de configurer votre équipement, le choix des paramètres ainsi que le traitement des données. Ceci vous permettra d'enregistrer une courbe de polarisation et d'en extraire la vitesse de corrosion en utilisant PSTrace 5. Nous aborderons également les courbes de polarisation et les diagrammes d'Evans pour les films de passivation (épais et minces). Cette section se termine par une brève description de la corrosion par crevasses et par piqûres.

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Configuration de la mesure

Les courbes de polarisation sont obtenues en effectuant un balayage linéaire du potentiel de l'échantillon dans le temps. Dans les domaines de recherche analytique de l'électrochimie, cette technique est appelée voltamétrie à balayage linéaire (LSV), qui est le même nom que PSTrace utilise pour cette technique en mode scientifique. En mode Corrosion, cette technique est appelée Polarisation linéaire.

Installation de l'échantillon

Avant d'examiner les paramètres de la mesure, nous décrivons la configuration de la mesure. L'échantillon est installé (voir figure 3.3) dans le support.

Figure 3.3 - Coupon métallique dans un support en téflon pour les expériences de corrosion

La cellule est remplie d'électrolyte. La cellule peut être remplie avec 1 L de solution. Il existe différentes solutions salines. Le choix dépend de l'application et de l'environnement réel auquel l'échantillon est exposé. Un électrolyte courant est la solution de chlorure de sodium (NaCl). Les concentrations varient, mais une concentration courante est de 0,5 M NaCl. Les solutions conductrices comme NaCl ou KCl facilitent l'électrochimie, mais cela signifie également que la corrosion se produit plus facilement.

Les faibles concentrations de sel reflètent parfois mieux le comportement d'un échantillon dans l'environnement réel, mais elles provoquent une chute d'IR. La chute d'IR est la partie du potentiel appliqué que l'électrode de travail ou l'échantillon ne ressent pas. Ce potentiel manquant est causé par l'électrolyte entre l'électrode de référence et l'électrode de travail qui agit comme une résistance ohmique avec la résistanceRu. La chute d'IR est calculée en multipliant le courant I etRu selon la loi d'Ohm.

En 2018, PalmSens a lancé un module pour le PalmSens4, qui permet une compensation automatique de la chute d'IR pendant la mesure.

Immersion des électrodes

Avant ou après le remplissage de la cellule, les contre-électrodes sont insérées dans la cellule. En général, les deux types de contre-électrodes, platine ou graphite, conviennent parfaitement. Si rien de particulier n'est requis, les tiges de graphite constituent un bon choix. Elles ont une grande surface et sont peu coûteuses. Les électrodes de platine sont sensibles aux contraintes mécaniques, en particulier à la connexion entre le fil et la feuille, mais elles sont assez inertes chimiquement et résistent également aux solutions oxydantes qui pourraient attaquer le graphite.

La tâche des contre-électrodes est de fournir suffisamment de courant à l'électrode de travail. Lorsque la surface de la contre-électrode est suffisamment grande, le courant capacitif de l'électrode suffit et très peu de changements chimiques sont provoqués par la contre-électrode. Pour transformer les deux contre-électrodes en une seule grande, il suffit de court-circuiter les deux contre-électrodes à l'aide d'un câble.

L'électrode de travail ou l'échantillon doit être placé dans l'ouverture centrale.

L'électrode de référence est un peu délicate et il est recommandé de lire le manuel de l'électrode de référence. Lorsqu'une électrode de référence n'est pas utilisée, elle doit être stockée avec l'extrémité de la fritte dans du KCl 1 M (ou plus). Le set ItalSens Corrosion contient également un pont salin pour votre électrode de référence. Le pont est muni d'un raccord pour l'électrode de référence et le bas peut être recouvert d'un bouchon en téflon. Ce capuchon est doté d'un noyau de sable céramique.

Positionnement de la pointe de l'électrode de référence

Lorsque les solutions de mesure ont une faible concentration en sel, elles présentent une résistance élevée. Une résistance élevée et/ou un courant élevé peuvent entraîner une chute importante de l'IR, c'est-à-dire qu'il existe une différence entre le potentiel appliqué et le potentiel ressenti par l'électrode de travail. Dans une telle situation, le pont salin peut diminuer la résistance entre l'électrode de référence et l'électrode de travail. Le pont est rempli d'une solution bien conductrice, par exemple NaCl 0,5 M, et recouvert d'un capuchon en téflon. Le capuchon en téflon est placé près de l'électrode de travail afin de réduire la distance parcourue par le courant dans la solution à haute résistance.

Le fait de placer le capuchon en téflon près de l'électrode de travail peut entraîner la formation d'une crevasse artificielle, c'est pourquoi le placement doit être effectué avec précaution. Si une solution bien conductrice est utilisée, le pont salin n'a pas besoin de capuchon en téflon. Cependant, n'oubliez pas de fixer la position de l'électrode de référence avec la pince à rotule lorsque vous utilisez le kit de cellule de corrosion ItalSens.

Entrée de gaz

L'entrée de gaz est nécessaire si un certain gaz doit être retiré ou ajouté à la solution. Par exemple, de l'oxygène peut être ajouté pour réduire la limitation de la diffusion ou l'oxygène peut être éliminé par un flux d'azote pour étudier la réaction en l'absence d'oxygène. Il suffit de connecter l'entrée de gaz à votre source de gaz et de l'immerger dans la solution. Pour la plupart des applications, un léger courant de bulles pendant 15 minutes suffit pour éliminer les autres gaz ou saturer la solution avec un gaz.

Après avoir connecté toutes les électrodes à votre potentiostat, la cellule est prête pour les mesures.

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Enregistrement des courbes de polarisation

Comme indiqué précédemment, pour enregistrer une courbe de polarisation, il faut choisir la technique de polarisation linéaire (mode corrosion) ou de voltamétrie à balayage linéaire (mode scientifique). Si la courbe de polarisation d'un échantillon est inconnue, toutes les gammes de courant peuvent être mises à disposition, c'est-à-dire que toutes les gammes de courant sont bleues. Après les premières mesures, les gammes de courant supérieures au courant maximal doivent être désactivées.

N'oubliez pas que le courant maximum qu'un PalmSens4 peut mesurer dans chaque gamme de courant est 6 fois la gamme de courant. Les gammes de courant inférieures permettent une meilleure résolution pour les courants faibles. Malheureusement, le changement de gamme de courant peut induire des artefacts sur une courbe mesurée. Si une courbe présente un pic ou un échelon qui peut être associé à un changement de gamme de courant, il est conseillé de n'utiliser qu'une seule gamme de courant pour la mesure.

Paramètres de prétraitement

Si aucun potentiel spécifique ne doit être appliqué à l'échantillon avant la mesure, les paramètres de prétraitement ne sont pas importants. Vérifiez que t deposition et t condition sont réglés sur 0 et fermez cette section en cliquant sur la petite flèche.

Dans la section relative aux réglages de polarisation linéaire, le t d'équilibre est le temps qui s'écoule pendant que le potentiel de départ est appliqué mais qu'aucune valeur n'est enregistrée. Ceci est très utile pour exclure le courant capacitif initial d'une mesure. Le courant capacitif est le résultat de la double couche électrochimique.

Des charges positives ou négatives (en fonction de la polarisation) s'accumulent à la surface de l'électrode au cours d'une phase de potentiel. Les ions de charge opposée sont attirés par l'électrode et forment une couche devant l'électrode. Cette forme de séparation des charges est en principe un condensateur et, en effet, le comportement d'une électrode dans une solution d'ions inertes est le même que dans un condensateur.

Mise en marche de la cellule

Chaque mesure commence par la mise en marche de la cellule, ce qui entraîne un saut de potentiel entre le potentiel de corrosion et le potentiel de départ. Cela entraîne souvent un courant capacitif qui décroît de manière exponentielle. C'est l'une des raisons pour lesquelles les 3 à 8 premières secondes de la mesure ne sont souvent pas utilisées, c'est-à-dire que l'équilibre t est de 3 à 8 secondes. Une autre raison est que la gamme automatique du potentiostat a le temps de choisir la gamme de courant appropriée.

E begin et E end sont les potentiels où vous voulez commencer et terminer votre courbe de polarisation. Veuillez noter qu'en mode scientifique, les potentiels sont tous comparés à l'électrode de référence. En mode corrosion, les potentiels sont par rapport à l'OCP ou au potentiel de corrosionEcorr. Il est assez courant dans la recherche sur la corrosion d'effectuer les mesures avec des potentiels en relation avec le potentiel de corrosion. Cette option peut être facilement contrôlée manuellement. Si l'option n'est pas visible sur votre écran, cliquez sur le bouton avec « ... » et elle apparaîtra (voir Figure 5.1).

Figure 5.1 - Potentiel appliqué en fonction de l'électrode de référence ou de l'OCP / Ecorr

Lorsque les cases sont cochées, le PalmSens mesurera l'OCP /Ecorr avant la mesure et définira cette valeur comme un 0 interne. Ainsi, un -0,1 V dans E begin signifie que la mesure commencera 100 mV plus cathodique que l'Ecorr. Vous pouvez choisir la durée maximale de la mesure de l'OCP(t Max. OCP). Si vous vous attendez à ce que l'OCP soit assez instable, il faudra que ce temps soit long (jusqu'à quelques minutes).

Si vous avez déjà atteint une situation relativement stable, quelques secondes (environ 5 s) suffisent. Le critère de stabilité définit un changement en mV par s et si le changement mesuré de l'Ecorr est inférieur au critère de stabilité, la mesure de l'Ecorr est terminée. Selon la littérature, un changement inférieur à 5 mV par 10 minutes, soit 8,4 µV/s, est considéré comme un état stable.

Potentiels de départ et d'arrivée

Les potentiels de départ et d'arrivée doivent être choisis de manière à ce que la mesure commence au moins 50 à 100 mV en dessous et se termine 50 à 100 mV au-dessus du potentiel de corrosion. Vous pouvez utiliser une fenêtre de potentiel plus large, si vous le souhaitez. Une partie linéaire plus longue dans votre courbe de Tafel augmentera la précision de la mesure, mais des potentiels plus extrêmes induisent plus de changements à la surface. Une fenêtre de potentiel plus large ne garantit pas une partie linéaire plus longue, car le potentiel d'une autre réaction, d'une passivation ou d'une limitation de la diffusion peut être atteint.

Le pas E définit la différence de potentiel entre chaque point de la mesure, ce qui constitue la résolution de la mesure. Un potentiel numérique ne peut pas effectuer des changements de potentiel vraiment linéaires. Le balayage linéaire est simulé par de petits pas de potentiel. Lorsque le pas E est augmenté, le potentiostat a plus de temps pour un pas, si la vitesse de balayage est constante.

Cela signifie que le potentiostat prend plus d'échantillons à ce niveau de potentiel et en fait la moyenne pour produire un point de données. Plus les valeurs sont moyennées, plus le bruit est éliminé, car le bruit est généralement réparti de manière égale autour de la valeur réelle. Une diminution du pas E rend la mesure plus sensible au bruit, mais augmente la résolution. Pour la plupart des mesures, une valeur comprise entre 1 et 5 mV est choisie.

Vitesse de balayage

Le taux de balayage a des influences critiques sur la mesure. L'examen de l'étape E montre clairement que la fréquence de balayage a l'influence opposée sur la sensibilité au bruit. Plus la vitesse de balayage est faible, plus le nombre d'échantillons pouvant être moyennés pour un point de données est important et plus le bruit est éliminé. Plus important encore, la vitesse de balayage définit l'échelle de temps de l'expérience. Cela peut être utilisé pour étudier la cinétique des réactions électrochimiques.

Pour les mesures de corrosion, on choisit généralement des vitesses de balayagefaibles. Il y a deux raisons à cela.

  • Tout d'abord, il faut que les réactions qui se produisent soient à l'état stable pour le potentiel correspondant.
  • Deuxièmement, vous voulez mesurer le courant causé par l'oxydation et la réduction : pas le courant capacitif, qui a été discuté précédemment dans le paragraphe sur l'équilibrage.

Si l'on considère les équations de base d'un condensateur, il est facile de voir que le courant capacitif dépend linéairement de la vitesse de balayage (voir le chapitre Courant capacitif). Cela n'est pas vrai pour les potentiostats numériques, qui travaillent avec des pas de potentiel pendant lesquels la plupart du courant capacitif décroît, généralement lorsqu'une faible vitesse de balayage est choisie. D'après la littérature, des valeurs de 4 à 20 mV/s devraient convenir. Les données brutes ressembleront à la figure 5.2 a.

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Traitement des courbes de polarisation

Après avoir enregistré la courbe, vous pouvez facilement extraire le courant de corrosion de la courbe en mode Corrosion. Il suffit de choisir l'onglet Corrosion au-dessus du diagramme, alors que la courbe de polarisation est la courbe active (surlignée en bleu dans la légende). La courbe de polarisation et un ajustement automatique apparaissent à l'écran. A droite du diagramme se trouve un petit tableau montrant les résultats du diagramme (voir Figure 5.2 b).

Figure 5.2 a | courbe de polarisation typique, b | courbe de Tafel automatisé et ajustement avec des valeurs extrapolées

Si la courbe d'ajustement correspond à la mesure et que les valeurs du tableau sont réalistes, vous avez déjà terminé. Cependant, nous proposons d'autres options.

Les techniques d'analyse suivantes sont utilisées pour l'estimation de la vitesse de corrosion basée sur des mesures de polarisation linéaire :

  • Ajustement automatique Butler-Volmer : ajustement du modèle de Butler-Volmer sur une plage détectée automatiquement.
  • Ajustement manuel Butler-Volmer : ajustement du modèle de Butler-Volmer sur une plage sélectionnée manuellement.
  • Ajustement manuel des pentes de Tafel : ajustement des pentes de Tafel dans les régions linéaires des pentes anodiques et cathodiques.

Pour toutes ces options, il convient de noter que pour obtenir une estimation précise de la vitesse de corrosion, il est recommandé d'utiliser une mesure avec au moins une pente de Tafel linéaire qui s'étend sur une décade de densité de courant. En outre, la distance entre la pente de Tafel et le potentiel de corrosion doit être d'au moins 50 mV.

Pente de Tafel manuelle

Les pentes de Tafel ont déjà été abordées dans le chapitre précédent. L'option d'ajustement manuel des pentes de Tafel vous permet de choisir une partie linéaire cathodique et une partie linéaire anodique de la courbe. Des ajustements linéaires sont effectués sur ces parties et une analyse de Tafel est réalisée. Ces ajustements sont assez sensibles et des parties linéaires mal choisies peuvent facilement entraîner une erreur d'un facteur 5 ou des valeurs complètement irréalistes. Il faut de l'expérience pour choisir les parties linéaires correctes de ces courbes et voir l'influence de la limitation de la diffusion.

Une autre approche est l'ajustement automatique de Butler-Volmer. L'ajustement de Butler-Volmer utilise la prédiction théorique d'une courbe de polarisation selon l'équation de Butler-Volmer (équation 5.1). Elle crée une relation entre le potentiel appliqué E, le courant mesuré I, le potentiel de corrosionEcorr, le courant de corrosion Icorr et les pentes de Tafel pour la réaction anodique et cathodique ßanodique et ßcathodique, également connues sous le nom de constantes de Tafel.

Équation 5.1 | Équation de Butler-Volmer

Cela ne nécessite pas une plage linéaire très longue de la courbe de polarisation, car l'ajustement est effectué sur la partie centrale de la courbe de polarisation. Bien entendu, les interférences avec la partie centrale de la courbe de polarisation peuvent avoir un impact sur la qualité de l'ajustement.

L'ajustement manuel de Butler-Volmer vous permet de sélectionner la plage de la courbe qui doit être utilisée pour l'ajustement. Cela vous permet d'exclure les parties de la courbe où d'autres effets que l'oxydation ou la réduction elle-même ont un impact.

Les résultats de ces techniques d'analyse sont présentés dans le tableau des résultats de l'ajustement de Tafel (figure 5.3).

Figure 5.3 - Tableau des valeurs extrapolées à partir d'une courbe de polarisation

Le potentiel de corrosion et le courant de corrosion ont été discutés précédemment. Il est assez courant de calculer la densité de courant, qui est le courant par surface, pour rendre comparables les mesures entre différents échantillons.

Équation de Stern-Geary

Lorsque l'on trace le courant en fonction du potentiel, la courbe de polarisation est approximativement linéaire à proximité de l'Ecorr (±10 mV). La pente d'une ligne dans un voltammogramme (diagramme du courant en fonction du potentiel) est une résistance. La pente proche deEcorr est appelée résistance de polarisation Rpol. La résistance de polarisation est intéressante pour les chercheurs en corrosion, car elle est inversement proportionnelle au courant de corrosion, en supposant que les pentes de Tafel sont constantes. Ce phénomène est décrit par l'équation de Stern-Geary (équation 5.2).

Équation 5.2 | Équation de Stern-Geary

La vitesse de corrosion en mm/an peut être calculée selon la pratique standard décrite dans la norme ASTM G 102. Pour calculer une estimation de la corrosion, le courant de corrosion ainsi que les paramètres suivants du matériau sont nécessaires : le poids équivalent EW en g/mol, la densité ρ en g/cm3 et la surface A en cm2 de l'échantillon étudié. Combinées à une constante (K) définie par l'ASTM (3272 mm/(A*cm*année*mol)), ces informations sont utilisées pour déterminer la vitesse de corrosion en mm/année selon l'équation 5.3.

Équation 5.3

K est le résumé de quelques constantes. L'équation 5.3 est dérivée de la loi de Faraday(équation 3.1) en introduisant le poids équivalent EW. Pour une espèce atomique (donc les métaux purs), le poids équivalent EW est le poids atomique AW divisé par le nombre d'électrons nécessaires à la conversion z (équation 5.4). AW correspond ici à la masse moléculaire M, plus communément utilisée.

Équation 5.4

Le poids équivalent EW des alliages est plus complexe à déterminer. Si un alliage se corrode de manière homogène, l'EW est la moyenne pondérée du M moléculaire des composants de l'alliage. Le facteur de pondération est la fraction molaire de chaque composant. De nombreux alliages ne se dissolvent pas de manière homogène. Si vous voulez quand même calculer une vitesse de corrosion pour eux, vous devez mesurer dans quelle fraction molaire l'alliage se dissout, par exemple en examinant la solution en contact avec l'alliage avant et après un événement de corrosion.

Implications

La vitesse de corrosion et son calcul ont quelques implications. L'une des plus importantes est l'hypothèse selon laquelle la surface se corrode de manière homogène. Nous calculons la masse convertie, puis le volume de cette masse et ce volume est réparti uniformément sur la surface de l'échantillon pour obtenir la vitesse de corrosion. Souvent, ce n'est pas le cas. Des phénomènes tels que la corrosion par piqûres apparaissent, les alliages se corrodent plus rapidement autour des limites de phase, les crevasses se corrodent plus rapidement, etc. La vitesse de corrosion reste un excellent paramètre pour comparer le comportement de différents matériaux dans certains environnements, mais les valeurs doivent être prises avec des pincettes.

Fonction d'aide de PSTrace
Le mode d'utilisation de l'interface de l'analyse de la corrosion dans PSTrace peut être lu en détail, si vous cliquez sur les boutons ? situés sur la page.

 

Caractéristiques des courbes de polarisation

Les courbes de polarisation donnent souvent des indications sur ce qui se passe à la surface. La diffusion a déjà été abordée précédemment (voir chapitre Courbe de Tafel et diagramme d'Evans). Il n'est pas toujours facile de reconnaître et de différencier une réaction plutôt lente d'une réaction limitée par la diffusion. Comme l'échantillon lui-même est généralement le partenaire oxydant, qui est disponible en abondance, la limitation de la diffusion se situe généralement dans la partie réductrice de la courbe de polarisation.

Souvent, la réduction est celle de l'oxygène, qui diffuse librement dans la solution et peut donc être épuisé. Les effets d'une limitation de la diffusion sont visibles dans la figure 4.2. Malheureusement, la transition, dans une courbe de polarisation réelle, de la partie linéaire à la partie limitée par la diffusion est assez difficile à voir.

La corrosion par piqûres peut également créer des caractéristiques trompeuses. Le début est souvent caractérisé par une diminution de la pente de Tafel, mais si la corrosion par piqûres apparaît déjà près de l'Ecorr, il est difficile de reconnaître qu'il s'agit d'une corrosion par piqûres.

L'influence d'autres substances peut parfois être isolée en choisissant une solution de mesure différente ou une électrode différente. Une électrode de fer dans une solution alcaline de sulfure montrera une oxydation de sulfure à côté du courant d'oxydation du fer. Ceci peut être identifié avec une électrode de platine, car le platine ne s'oxyde pas, de sorte que tout le courant mesuré peut être attribué au sulfure.

Courbes de polarisation de films de passivation épais et minces

Les courbes de polarisation des alliages ou métaux passifs sont très intéressantes. Il existe deux types de métaux passifs : les métaux à couche épaisse et les métaux à couche mince. Un métal à couche épaisse résiste à la corrosion même en présence d'une force motrice de corrosion (potentiel suffisant). Le diagramme d'Evans d'un tel système est illustré à la figure 5.4 a.

D'autres métaux ou alliages présentent une diminution de la densité de courant si le potentiel est augmenté vers des potentiels anodiques. Ces métaux forment une fine couche protectrice après avoir atteint un potentiel critique. Un diagramme d'Evan est présenté à la figure 5.4 b.

Figure 5.4a - Diagramme d'Evans d'un échantillon passif en couche épaisse
Figure 5.4b - Diagramme d'Evans d'un échantillon passif en couche mince

Les paramètres importants sont le potentiel de passivation primaire Epp, le courant de passivation critique Icrit, le courant passif Ipas et le potentiel de transmissionEt. À Epp et Icrit, l'oxydation est suffisamment forte pour former une couche dense qui protège l'échantillon. Le courant tombe à Ipas au lieu du courant prévu par la courbe de Tafel.

Au potentielEt, des processus d'oxydation peuvent se produire à travers le film mince et conduiront très probablement à la destruction de la couche protectrice. Ce comportement peut avoir des effets intéressants sur les courbes de polarisation (voir figure 5.4 b). Les processus en dessous de Epp provoquent une courbe de polarisation telle que nous la connaissons dans les chapitres précédents, mais la partie anodique ne montrerait pas un comportement de Tafel pour des potentiels supérieurs à Epp.

Si la réaction cathodique a son intersection avec la réaction anodique dans la zone de passivation (au-dessus de Epp en dessous deEt), le courant de corrosion Icorr est significativement plus faible que sans passivation (voir figure 5.5 a). Si vous voulez estimer Icorr sans passivation pour cette figure, prolongez simplement la partie linéaire de la courbe d'oxydation en dessous de Epp jusqu'à ce que vous ayez l'intersection avec la réduction. Ce Icorr serait de l'ordre du µA.

Figure 5.5a - Diagramme d'Evans et courbe de polarisation résultante d'une surface protégée par passivation traversante
Figure 5.5b - Diagramme d'Evans avec courbe de polarisation résultante d'une boucle cathodique causée par trois intersections des courbes anodique et cathodique

Une courbe de polarisation plus complexe apparaît si la courbe de Tafel de réduction et la courbe de Tafel d'oxydation ont plusieurs intersections, comme le montre la figure 5.5 b. Malgré un potentiel plus anodique, un courant réducteur apparaît soudainement, en raison du fait que la surface est maintenant passive. Dans ce cas, l'Ecorr de l'échantillon est généralement le plus élevé ou le plus bas des trois intersections.

La formation d'un film peut également être étudiée à l'aide de la polarisation cyclique, également connue sous le nom de voltamétrie cyclique. La formation du film peut être observée lors d'un balayage anodique suivi d'un balayage cathodique, qui montre alors la boucle cathodique. Il est également possible d'étudier le potentiel de repassivation.

Si, au cours du balayage anodique, le film a été détruit en raison de potentiels anodiques très élevés, le film ne se reconstituera pas immédiatement. Le potentiel doit descendre en dessous d'un certain seuil, le potentiel de repassivation, pour qu'une couche protectrice stable se forme.

Corrosion par piqûres et crevasses

Il s'agit de deux sujets assez complexes, qui sont expliqués brièvement ici. Il s'agit dans les deux cas de processus locaux, qui peuvent conduire à la corrosion de toute la surface.

Les piqûres sont de petits points où la corrosion apparaît. Au lieu de s'étendre largement, la plupart d'entre elles pénètrent la surface et s'étendent ensuite. De cette manière, le revêtement est miné. Au cours d'un balayage anodique, une augmentation soudaine de la pente de Tafel peut indiquer la présence de piqûres de corrosion. Si cette pente de Tafel élevée est utilisée pour calculer la vitesse de corrosion et que toute la surface de l'échantillon est utilisée, la vitesse de corrosion est considérablement sous-estimée.

Les métaux passivés présentent souvent une corrosion par piqûres métastable avant que la véritable corrosion par piqûres ne commence. La corrosion par piqûres métastable crée des pointes de courant dans la courbe de polarisation, qui peuvent être facilement confondues avec du bruit. Ces pics sont le résultat de la formation de piqûres et ces piqûres passent à nouveau, de sorte que les piqûres n'ont qu'une courte durée de vie.

Les fosses d'une certaine profondeur et les crevasses présentent le même problème. La diffusion à l'intérieur des fosses et des crevasses est très limitée. Les mécanismes développés pour la corrosion de l'acier sont largement acceptés comme fondement du processus général de corrosion locale. La première réduction de l'oxygène se produit partout à la surface, mais l'oxygène dans la crevasse est épuisé après un certain temps et la diffusion est trop lente pour reconstituer des quantités significatives.

Cela signifie qu'à l'intérieur de la crevasse, l'oxydation du métal se produit, mais que toute la surface est en train de réduire l'oxygène. Cette séparation de l'anode et de la cathode est l'étape initiale qui déclenche la corrosion locale. Les électrons arrachés à l'anode de la crevasse sont compensés par un flux d'ions chlorure dans la crevasse.

Des complexes métalliques se forment à l'intérieur de la crevasse, qui sont hydrolysés et libèrent ainsi des protons. Le pH de la crevasse diminue et la solution à l'intérieur de la crevasse devient donc plus agressive. Ce processus s'auto-entretient et crée une solution critique de crevasse (CCS), qui est suffisamment forte pour éliminer le film passif.

Kit de démarrage

L'un des kits de départ pour la corrosion est un excellent moyen de créer vos propres berceaux de polarisation.

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