Spectroscopie d'impédance electrochimique locale : caracterisation de la de lamination des peintures et de la corrosion des alliages Al-Cu

摘要

Ce travail est consacré à l'étude, au développement et à différentes applications de la spectroscopie d'impédance électrochimique locale ou SIEL. La première partie de ce mémoire se focalise sur la description et le développement de la SIEL tant d'un point de vue expérimental que théorique. La seconde partie présente trois applications différentes dans lesquelles la SIEL apporte des informations déterminantes. La première application est consacrée à l'étude du CPE (constant phase element). Cet élément, bien que régulièrement utilisé dans l'interprétation des diagrammes d'impédance électrochimique, garde une signification physique vague. Les mesures de SIEL ont montré que le CPE pouvait être interprété comme une distribution locale de résistances et de capacités en 2 ou 3 dimensions. Les études suivantes se rapportent au domaine de la corrosion et de la protection des matériaux. L'une d'entre elle est axée sur l'observation de la délamination se produisant à l'interface métal/peinture. La SIEL s'est avérée être une technique performante pour visualiser et mesurer la surface délaminée de manière non destructive. Les résultats obtenus ont permis de confirmer le mécanisme de délamination proposé par Funke. Puis, une autre étude est consacrée à la corrosion des alliages Al-Cu, et plus particulièrement aux couplages galvaniques se produisant entre la matrice, principalement constituée d'aluminium, et des particules intermétalliques grossières riches en cuivre. L'approche utilisée a consisté à préparer des alliages et des couples modèles et à les étudier à l'aide de diverses techniques dont la SIEL. Les résultats obtenus ont permis de proposer une approche nouvelle des phénomènes de corrosion par couplage galvanique. ABSTRACT : This work is devoted to the study, the development and different applications of the local electrochemical impedance spectroscopy, or LEIS. The first part of the thesis is focussed on the description and the development of LEIS, from both an experimental and a theoretical point of view. The second part presents three different applications in which the LEIS brings determining informations. The first is devoted to the study of the CPE (constant phase element). Currently used for impedance diagram interpretation, the physical meaning of this element is not clear. The LEIS measurments showed that the CPE could be explained by a local distribution of resistances and capacitances into two or three dimensions. The following studies refer to the corrosion and the corrosion protection of metals. One of them investigates the delamination occurring at the steel/coating interface. The LIES proved to be a powerful technique to visualize and to measure the delaminated areas in a nondestructive way. The results confirm the delemination mechanism proposed by Funke. The last part of the thesis is devoted to the study of the Al-Cu alloy corrosion and, more particularly, to the galvanic coupling occurring between the aluminium matrix and the copper-rich coarse intermetallics particles. The approach used consisted in preparing couples with the model alloys and investigating them using LEIS and other techniques. The results allowed an original approach of the corrosion phenomena by galvanic coupling to be proposed.