Etude des couches minces à base de terre rare destinées à la protection des matériaux contre la corrosion

III.4. 4. Courbes de polarisation des substrats dans l'eau industrielle

Les courbes de polarisation pour les deux concentrations 0,01 et 0,1 M de l'acier nu et revêtu, sont reportées sur les figures III.19 et III.21, de plus, les paramètres électrochimiques tels que le potentiel de corrosion (Ecorr) et la densité de courant de corrosion (Icorr), extraits à partir de ces courbes sont présentés dans les tableaux III-6 et III-7.

substrat nu 0,25mA/cm² 0,5mA/cm² 1mA/cm² 1,5mA/cm² 3mA/cm²

LogI(A/cm^2)

1,0 0,5 0,0 -0,5 -1,0 -1,5 -2,0 -2,5

-400 -350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0 50 100

E ( mV/Ag/AgCl)

Figure III.19 : Courbes de polarisation enregistrées sur acier nu et acier revêtu à
partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,01M dans l'eau industrielle

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Chapitre III

-400 -300 -200 -100 0 100 200

I(uA/cm²)

25

20

15

10

-5

5

0

substrat nu 0,25mA/cm² 0,5mA/cm² 1mA/cm² 1,5mA/cm² 3mA/cm²

E(mV/Ag/AgCl)

Figure III.20 : Voltammogrammes enregistrés sur acier nu et acier revêtu à partir
de Ce (NO3)3.6H2O 0,1 M dans l'eau industrielle

Log I (A/cm2)

-0,5

-1,0

-1,5

-2,0

-2,5

-3,0

0,5

0,0

1,0

substrat nu 0,25mA/cm² 0,5mA/cm² 1mA/cm² 1,5mA/cm² 3mA/cm²

-350 -300 -250 -200 -150 -100 -50 0

E (mV/Ag/AgCl)

Figure III.21: Courbes de polarisation enregistrées sur acier nu et acier revêtu à partir de
Ce(NO3)3.6H2O 0,1M dans l'eau industrielle

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Chapitre III

-400 -300 -200 -100 0 100 200

30

25

20

15

10

5

0

-5

-10

I (uA/cm2)

substrat nu 0,25 mA/cm² 0,5 mA/cm² 1 mA/cm² 1,5 mA/cm² 3 mA/cm²

E (mV/Ag/AgCl)

Figure III.22 : Voltammogrammes enregistrés sur acier nu et acier revêtu à partir de
Ce (NO3)3.6H2O 0,1 M dans l'eau industrielle

Tableau III -6 : Paramètres cinétiques déduits des courbes de polarisation enregistrées dans l'eau industrielle sur acier nu et acier revêtu d'oxyde de cérium à partir de Ce (NO3)3.6H2O 0,01 M.

Echantillon	Paramètres physico-chimiques
	Ecorr mV	Icorr uA/cm^2	ba mV	bc mV	Rp &.cm^2	C mA.V
Acier nu	-253	1,52	153,5	131,9	20195	0,014
Acier revêtu à 0.25mA/cm^2	-139	0,57	157,5	91,2	43652	1,33.10^-3
Acier revêtu à 0,5mA/cm^2	-164	0,48	185,4	184,5	83372	0,56.10^-3
Acier revêtu à 1mA/cm^2	160	0,38	148,7	147,9	84908	0,53.10^-3
Acier revêtu à 1,5mA/cm^2	-141	0,25	137,6	136,4	120754	0,27.10^-3
Acier revêtu à 3mA/cm^2	-118	0,22	148,4	145,4	146857	0,19.10^-3

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Chapitre III

Tableau III -7 : Paramètres cinétiques déduits des courbes de polarisation enregistrées dans l'eau industrielle sur acier revêtu d'oxyde de cérium à partir de Ce (NO3)3.6H2O 0,1 M.

Echantillon	Paramètres physico-chimiques
	Ecorr mV	Icorr uA/cm^2	ba mV	bc mV	Rp &.cm^2	C mA.V
Acier revêtu à 0.25mA/cm^2	-157	1,87	155,9	139,8	17055	3,36.10^-3
Acier revêtu à 0,5mA/cm^2	-131	0,85	152,3	149,7	38470	2,83.10^-3
Acier revêtu à 1mA/cm^2	-173	0,82	140,2	147,9	38078	0,010
Acier revêtu à 1,5mA/cm^2	-121	0,58	147,1	148,4	55371	0,015
Acier revêtu à 3mA/cm^2	-118	0,99	137,6	137,8	30140	2,45.10^-3

D'après les résultats expérimentaux obtenus on note que la composition du milieu influe sur le potentiel et la densité de courant de corrosion. En effet, on remarque d'une part, le déplacement des potentiels vers des valeurs anodiques par rapport au potentiel de l'acier nu, d'autre part les valeurs du courant de corrosion sont plus faibles comparées à celles obtenues dans le milieu NaCl 0,5M, aussi on observe un changement où on note que pour les revêtements obtenus à 1,5 - 3mA/cm² et 1 - 1,5mA/cm² à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,01M et 0,1M respectivement sont les plus représentative d'un revêtement stable. Il apparait que le rôle des dépôts, en présence de CO2 fait diminuer les vitesses de corrosion, cela est peut être expliquée par la croissance d'un dépôt protecteur à la surface et aux caractéristiques variables du revêtement (morphologie, structure, homogénéité, épaisseur).

Diverses études [25] rapportent que la consolidation d'une barrière constituée d'une couche d'oxyde et d'hydroxyde de cérium, génère l'extension de l'oxyde sur la surface et la précipitation de sels aux endroits présentant des points de faiblesse de l'oxyde ; ces sels, étant des produits de corrosion, renforcent le revêtement engendrant une adhérence améliorée et conséquemment engager le processus de ralentissement de la corrosion. Les films ainsi constitués semblent présenter de bonnes barrières de protection anticorrosion.

Par ailleurs, des essais de polarisation cyclique ont été réalisés dont les figures III-20 et III-22 montrent les voltammogrammes obtenus sur le substrat nu et les substrats revêtus à différentes densités de courant. En générale on constate que l'allure des voltammogrammes présente des hystérésis relativement étroites par rapport à celles observées dans le milieu NaCl 0,5M. De plus, on constate une absence totale des phénomènes électrochimiques (pic d'oxydation et/ou pic de réduction) ou d'activité de surface. Ce qui indique peut être que les revêtements sont

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Chapitre III

constitués d'oxy-hydroxydes stables ne montrant aucune activité chimique dans l'eau industrielle.

Quelque soit la concentration du bain, l'intensité de courant de corrosion des électrodes revêtues par rapport à l'électrode nue est relativement faible, à l'exception au revêtement élaboré à 0,25mA/cm² à partir de Ce(NO3)3.6H2O 0,1M où on note une élévation de Icorr.

La mesure du coefficient du compactage permet, entre autre, d'estimer le compactage du film protecteur. Les valeurs des coefficients de compactage mesurés sont plus faible comparés aux coefficients mesurés au milieu NaCl 0,5M.Rappelent que la couche de compactage indique la quantité des produits de corrosion durant le balayage.

L'examen des résultats expérimentaux démontrent que, dans l'eau industrielle, l'électrode qu'elle soit nue ou revêtue est moins exposée aux ions et en particulier aux sels carbonatés qui constituent la source de la présence de CO2.et par conséquent une protection améliorée.