Méthodes électrochimiques appliquées à la corrosion - Techniques stationnaires

L'étude fondamentale des phénomènes de corrosion en milieu humide relève essentiellement de l'électrochimie. L'étude appliquée des phénomènes de corrosion est un domaine de la science des matériaux qui comporte à la fois des notions de chimie et de physique. En effet, les phénomènes de corrosion prennent place à la surface des matériaux métalliques exposés à un environnement chimiquement agressif. Non seulement l'amorçage de la corrosion, mais également sa propagation sont essentiellement des processus de surface à la fois chimique et électrochimique. Aussi, pour étudier ces mécanismes, les techniques électrochimiques sont primordiales.

Cet article, relatif aux techniques électrochimiques d'étude de la corrosion, examine d'abord les méthodes qui s'intéressent à la caractérisation macroscopique de la corrosion, c'est-à-dire à l'identification des processus mis en jeu, moyennés sur toute la surface de l'échantillon étudié par des méthodes utilisant des courbes courant-potentiel ou des impédances. D'autre part, afin d'approfondir les connaissances sur ces processus, sont présentées des analyses plus fines, au niveau des événements élémentaires qui conduisent à la corrosion par l'analyse du bruit électrochimique et au niveau microscopique à la surface de l'échantillon par caractérisation locale des processus de corrosion à l'aide des méthodes appropriées.

La première partie de cet article rappelle des généralités sur la corrosion et s'intéresse, en particulier, à la différence entre les corrosions uniforme et localisée.

La deuxième partie donne un court aperçu de l'instrumentation utilisée pour effectuer des études sur le processus de corrosion en régime stationnaire. L'appareillage utilise des cellules habituelles et seules les cellules particulières permettant l'emploi de techniques microélectrochimiques sont passées en revue. L'instrumentation électrique classique – potentiostat, galvanostat, dispositifs de mesure du potentiel et du courant – sera rapidement examinée.

La troisième partie décrit les méthodes électrochimiques en courant continu les plus anciennes mais qui sont toujours largement utilisées. Les courbes de polarisation et la notion de résistance de polarisation sont développées et les paramètres que l'on peut en déduire sont explicités. Leur emploi est illustré par des exemples concrets. Une application utilisant la microbalance à cristal de quartz pour mesurer la perte de poids est donnée.

Enfin, la dernière partie traite des mesures conduisant à une caractérisation locale de la corrosion. Des techniques permettant d'obtenir des courbes courant-potentiel sur de petites parties de la surface de l'échantillon étudié utilisant des microsondes ou des microcellules sont passées en revue.

Les techniques dynamiques, en particulier impédance et bruits électrochimiques, sont abordées dans l'article [COR 811].