Études de corrosion des revêtements d’AlSA sur l’acier et l’aluminium

La condition de préparation optimale pour le revêtement de stéarate d'aluminium superhydrophobe sur un substrat en cuivre par électrodéposition est le rapport molaire Al/SA de 0.33, la tension appliquée de 30 V et le temps de dépôt de 10 min. Le revêtement de stéarate d'aluminium superhydrophobe optimal a également été fabriqué sur un substrat en acier par électrodéposition avec la condition de préparation optimale expérimentale. Les images MEB du substrat en acier nettoyé et de la surface en acier superhydrophobe avant et après le test de corrosion sont montrées dans la figure 5.15. La morphologie de l'acier nettoyé a beaucoup de rayures à cause de la procédure de polissage grossière avant le nettoyage du substrat. L'angle de contact de l'eau de l'acier nettoyé est d'environ 70 °, tandis que l'angle de contact réduit à 40° après l'essai de corrosion, on peut voir à partir de figure 5.15 (b), la majeure partie de la surface de l'acier a été corrodée, des zones de corrosion et des taches sont visibles sur la morphologie, ce qui augmente la mouillabilité de la surface.

Le revêtement de stéarate d'aluminium superhydrophobe préparé sur de l'acier a la structure similaire fournissant l'angle de contact de 158°. Cependant, il a été prouvé qu'un tel revêtement n'avait pas la capacité d'empêcher le comportement de corrosion sur l'interface de l'eau salée et du substrat en acier. Comme on peut le voir sur la figure 5.15 (d), une grande région revêtue a été corrodée et l'énorme bague de corrosion avec le diamètre de 400 μm a été laissée sur la surface. La plupart du matériau de revêtement de stéarate d'aluminium a été corrodé, ce qui a augmenté la mouillabilité de la surface modifiée, ce qui a abaissé l'angle de contact de 158° à 80°, perdant la superhydrophobie de ce revêtement.

Figure 5.15 Images MEB de la surface d'acier propre avant et après l'essai de corrosion (a) et (b) à la résolution de 200; Images MEB du revêtement de stéarate d'aluminium préparé avec le rapport molaire Al/SA de 0,33, la tension appliquée de 30 V et le temps de revêtement de 10 min sur le substrat en acier avant et après les tests de corrosion (c) et (d). Les inserts représentent les formes des gouttes d'eau.

Figure 5.16 montre les résultats d'EIS et de la polarisation de la corrosion du revêtement de stéarate d'aluminium sur un substrat en acier. Les résistances de transfert de charge ont été obtenues à partir du diamètre du demi-cercle des placettes de Nyquist, les valeurs de Rct sont insérées dans les graphiques associés. Des résistances de polarisation

ont été obtenues à partir du raccord Tafel des courbes de polarisation, les valeurs Rp sont

également insérées dans les graphes correspondants. On peut voir que le Rct du revêtement de stéarate d'aluminium sur le substrat en acier est 178 Ω·cm2_{, qui est plus petit que celui}

de l'acier nettoyé (500 Ω·cm2_{), le Rp du revêtement de stéarate d'aluminium sur le substrat}

en acier est 620 Ω·cm2_{, qui est plus petit que celui de l'acier nettoyé (721 Ω·cm}2_{). On peut}

donc en déduire que le revêtement superhydrophobe n'a pas la capacité de protéger la surface de l'acier contre la corrosion par l'eau salée.

Figure 5.16 Résultats de EIS et de polarisation de l'acier nettoyé ((a) et (b)) et du revêtement de stéarate d'aluminium sur le substrat en acier ((c) et (d)).

Figure 5.17montre l'évolution de la morphologie du substrat d'alliage d'aluminium nettoyé et du revêtement de stéarate d'aluminium superhydrophobe sur un substrat en alliage d'aluminium avant et après le test de corrosion. L'angle de contact de l'alliage d'aluminium nu est de 54 ° tandis que l'angle réduit à 37 ° après l'essai de corrosion, comme on peut le voir à partir de la figure 5.17 (b), beaucoup de grumeaux corrodés se sont formés sur la surface de l'aluminium, ce qui confirme que les réactions de corrosion électrochimique se sont produites à la surface. La structure de la zone de corrosion peut être vu dans l'insert de la figure 5.17 (b). Les résultats EDS de cette zone confirment l'existence de l'atome Na et Cl, qui proviennent de la solution de chlorure de sodium.

Figure 5.17 Images MEB du substrat d'alliage d'aluminium propre avant) et après (b) un test de corrosion; Images MEB du revêtement de stéarate d'aluminium préparé avec le rapport molaire Al/SA de 0.33, la tension appliquée de 30 V et le temps de revêtement de 10 min sur substrat d'aluminium avant et après les tests de corrosion (c) et (d), ainsi que images haute résolution correspondantes. Les inserts représentent les formes des gouttes d'eau.

L'angle de contact de l'eau du revêtement de stéarate d'aluminium superhydrophobe sur le substrat d'aluminium est 157°, tandis que l'angle de contact a diminué à 145° après le test de corrosion. La morphologie du revêtement AlSA sur substrat d'aluminium peut être clairement visible dans l'insert de la figure 5.17 (c), cependant ce revêtement a perdu sa superhydrophobie après le test de corrosion. Un cercle de corrosion énorme avec un diamètre de 80 μm peut être vu dans l'encart du figure 5.17 (d).

Figure 5.18démontre les résultats de la corrosion du substrat en aluminium nettoyé et du revêtement de stéarate d'aluminium sur le substrat en aluminium. On peut voir que le Rct du revêtement de stéarate d'aluminium sur le substrat en aluminium est 5 MΩ·cm2_{, qui}

est beaucoup plus élevé que la valeur Rct du substrat en alliage d'aluminium nettoyé (38 kΩ·cm2_{).Une résistance de transfert de charge plus élevée signifie une meilleure propriété}

anti-corrosion. on peut voir dans la figure 5.18 (b) que le substrat en alliage d'aluminium a une résistance à la polarisation de juste 154 kΩ·cm2_{, cependant, le traitement du raccord}

Figure 5.18 Résultats de EIS et de polarisation du substrat d'aluminium nettoyé ((a) et (b)) et le revêtement de stéarate d'aluminium sur le substrat d'aluminium ((c) et (d)).

Tafel montre E (i = 0) non trouvé, ce qui signifie qu'il n'y a pas de point dans la courbe de polarisation qui a une densité de courant nulle, ainsi, la résistance de polarisation n'a pas pu être obtenue, une raison possible peut être que le film d'oxyde d'aluminium campact sur la surface d'aluminium a formé une barrière anticorrosion puis empêché les réactions de corrosion.