Gérard BÉRANGER

Révisez l’origine de la nature électrochimique de la corrosion de tout métal en milieu aqueux, ses quatre mécanismes principaux, ainsi que les trois modes de protection naturelle. Ce phénomène se double de multiples interactions potentielles avec d’autres processus impliquant la métallurgie, la mécanique, l'hydraulique, le frottement ou les biofilms des milieux naturels.

Découvrez les fortes implications technologiques de la corrosion des métaux par les gaz à haute température. Moteurs thermiques, outillages, procédés d’incinération… ce phénomène impacte rendement et durabilité des matériaux. Pour lutter contre cette corrosion, différents dépôts sont envisagés.

La découverte de l'alliage de fer à 36 % de nickel, dit Invar®, a répondu à de nombreuses attentes, notamment celle des métrologues. En effet, le nom d'Invar lui a été donné à cause de son très faible coefficient de dilatation linéique sur une assez large plage de température, ce qui lui confère une invariance dimensionnelle. Depuis sa découverte, de nombreux travaux ont été effectués en physique du solide pour tenter de comprendre cette anomalie dilatométrique, dont sont pourvus également les alliages de compositions voisines à 30 % de nickel. Ces études ont montré, s'il en était besoin, le lien étroit qui existe entre cette science et la métallurgie. Elles ont permis la naissance de matériaux apparentés à l’invar, possédant des propriétés bien ciblées et pouvant prétendre à de nombreuses applications.

La zircone, ou oxyde de zirconium (dioxyde), a suscité un vif intérêt dès le début de son identification et de sa préparation. Cet oxyde est une céramique à caractère réfractaire tant du point de vue chimique que thermique. Ses propriétés physiques, de conduction électrique et électronique notamment, sont remarquables. Isolant à l'état pur avec une faible semi-conduction de type n, cet oxyde peut devenir conducteur ionique pur s'il est dopé. Le champ d’application de cet oxyde est vaste, notamment du fait de ses propriétés électriques : électrolyte solide, veine pour la magnétohydrodynamique (MHD), pile à combustible, sonde à oxygène...

La notion de traitement de surface regroupe tous les procédés industriels dont l’objectif est de conférer à la surface traitée des propriétés physico-chimiques, mécaniques ou géométriques spécifiques. Il peut s’agir d’une simple préparation (rinçage, décapage, dégraissage…), la pose d’un revêtement métallique ou un traitement par diffusion ou par transformation structurale. Depuis quelques décennies, ce secteur connaît une grande mutation technologique et des secteurs d’application de plus en plus vastes.

Cet article retrace l’historique des revêtements et des traitements de surface. La protection des surfaces a connu bien des évolutions, elle est passée de la notion de revêtement décoratif à celui de revêtement protecteur. De nos jours, de nombreuses propriétés d’emploi des matériaux sont liées à leur surface : aspect, résistance à la corrosion, résistance à l’usure, résistance à la fatigue thermique, aptitude au collage, aptitude au frottement... Et les méthodes de caractérisation sont nombreuses, de plus en plus sensibles et performantes.

Suivant l’échelle retenue, nanométrique, microscopique ou macroscopique, la caractérisation des surfaces sera différente. Elle reste malgré tout définie comme une interface, partie externe d’un solide avec  par exemple un gaz, un milieu aqueux, une phase condensée ou un lubrifiant. Cet article est consacré aux différentes approches permettant d’aborder ma notion de surface : cristallographique, physique, thermodynamique. Est également traitée le cas des surfaces industrielles et leur caractérisation pratique.