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Research Projects

CNEPRU : Improving the quality of rare-earth oxide electrodeposited coatings on ordinary steels: Effect of organic additives and operating conditions

Project Code Period
A16N01UN410120180001 2018-2021

Project Description

Afin de limiter la dĂ©gradation des mĂ©taux notamment les aciers ordinaires (Ă  usage gĂ©nĂ©ral), des traitements de surface sont appliquĂ©s. Les composĂ©s Ă  base de chrome hexavalent sont, depuis toujours, les plus utilisĂ©s dans plusieurs secteurs car ils sont simples Ă  mettre en Ɠuvre et sont reconnus comme Ă©tant les plus efficaces. Aussi, on les trouve en comme pigments dans les primaires de peinture sous forme de chromate de zinc (ZnCrO4) ou de chromate de strontium (SrCrO4), comme base dans les bains d’anodisation sous forme d’anhydride chromique (CrO3). Les rĂ©centes directives amĂ©ricaines et europĂ©ennes prĂ©cisent que l’utilisation des composĂ©s Ă  base de chrome hexavalent doit ĂȘtre rĂ©duite, voire supprimĂ©e dans un avenir trĂšs proche, car ceux-ci ont Ă©tĂ© reconnus cancĂ©rigĂšnes pour l’Homme et toxiques pour l’environnement[1]. Un des traitements alternatifs de passivation utilise des oxydes de terres rares, notamment le CeO2. Ce traitement est rĂ©alisĂ© par simple immersion, Sol-gel, PVD ou par Ă©lectrodĂ©position. Dans ce dernier cas, le revĂȘtement final est composĂ© de deux couches (interne et externe) avec diffĂ©rentes compositions [2-4]. La couche externe est principalement composĂ©e d\\\'oxy-hydroxydes de cĂ©rium, alors que la composition de la couche interne dĂ©pend du substrat mĂ©tallique et des conditions opĂ©ratoires [5-7]. En plus de l\\\'hydroxyde de cĂ©rium (III), la couche interne du revĂȘtement est habituellement enrichie avec diffĂ©rentes quantitĂ©s des produits de dissolution du substrat en raison du pH acide de la solution de dĂ©pĂŽt. Pour certains matĂ©riaux (Al, Cr, Mg,..), la prĂ©sence de ce type de produits de corrosion n\\\'affecte pas la qualitĂ© du revĂȘtement [8-9]. Cependant, pour les substrats en aciers bas carbone, l\\\'Ă©tape de dissolution conduit Ă  la formation de Fe(OH)2 en tant que composĂ© majeur qui se transforme en oxydes de fer. Les propriĂ©tĂ©s d\\\'auto-cicatrisation de ce produit de corrosion est quelque peu voir non-protectrices [10].

Par ajout d’additives organiques dans le bain de la dĂ©position, plusieurs auteurs [11-19] ont rĂ©ussis Ă  obtenir des revĂȘtements protecteurs uniformes composĂ© de CeO2 dominĂ© par Ce2O3 sur de Al, Mg et acier Ă©lectrozinguĂ© mais pas sur acier bas carbone. par addition d\\\'acide citrique. Ces auteurs ont conclu que les ligands ayant des constantes de formation faibles, entre autre l\\\'acide acĂ©tique et l\\\'acide lactique, Ă©taient capables de produire de la poudre de CeO2 et des films dans certaines conditions expĂ©rimentales.

L\\\'objectif est d\\\'obtenir des revĂȘtements Ă©lectrolytiques sur un substrat en acier au carbone exempt de produits de corrosion stable dans le temps et prĂ©sentant une efficacitĂ© Ă©levĂ©e pour une longue durĂ©e de protection contre la corrosion