Projet HYBRITIMESURF

Résultats obtenus

Des couches à matrice hybride à phase organique à partir de précurseurs benzoxazine, synthétisés à partir de l’arbutine, ont été appliquées sur de l’inox par spin coating. Cependant, des défauts dans le coating subsiste, mis en avant par les tests de corrosion (tests au brouillard salin) qui ne montrent pas une amélioration de la résistance de la corrosion lorsque les substrats sont coatés.

Afin d’améliorer la durabilité des coatings à matrice hybride à phase organique, l’introduction de charges possédant une grande dureté intrinsèque est étudiée. Parmi les charges envisagées, les diatomées ont été caractérisées. Les diatomées sont des micro-algues eucaryotes unicellulaires qui possèdent un exosquelette constitué de silice (90%) et d’alumine (10%) appelé frustule.

La dispersion de ces frustules a été optimisée dans divers solvants usuellement utilisé pour diluer les matrices organiques comme l’éthanol, l’eau ou l’iso-isopropanol. Ces dispersions ont été améliorée à l’aide d’ultrason et caractérisée par granulométrie laser. L’intérêt de l’utilisation des frustules de diatomées comme support pour particules a par ailleurs été démontré par l’application d’oxyde de zinc sur ces frustules, utilisées ici comme support catalytique. Ces structures ont été caractérisées par microscopie électronique et leur propriétés catalytiques ont été déterminées. Ces structures ont été dispersées dans un sol-gel permettant la formation d’un coating sur acier présentant de bonnes propriétés catalytiques et anti-odeurs. L’étape suivant consistera à préparer et utiliser les frustules comme réservoirs pour les inhibiteurs de corrosion étudiés par l’UMONS qui pourront pénétrer les canaux présents dans la structure des frustules.

Afin de pallier la diminution de l’épaisseur de la couche anodique, différentes formulations à base du procédé sol-gel ont été préparées. La réticulation rapide par irradiation UV des coatings été privilégiée. Différentes compositions hybrides mixtes ou non ont été synthétisées au départ entre autres de composés alcoxysilanes et d’un photo-initiateur en milieu alcool. Les sol-gels présentent une bonne stabilité au cours du temps. Les revêtements obtenus sont adhérents au substrat et présentent une dureté crayon élevée.

Les revêtements sol-gel UV réticulables appliqués sur l’aluminium 1050 anodisé en milieu sulfurique (utilisé dans le bâtiment), ont été caractérisés. Afin de quantifier l’impact du revêtement sol-gel, différentes conditions d’anodisation ont été utilisées. Des couches anodiques présentant des épaisseurs de 1 à 8 µm et un diamètre moyen des pores de 10 à 12 nm ont été ainsi été obtenues. Les formulations sol-gel ont été déposées suivant différentes conditions et celles-ci ont été optimisées sur base des résultats des tests électrochimiques en milieu chloruré. Les résultats obtenus en spectroscopie d’impédance électrochimique montrent, pour certaines conditions d’application, un renforcement de la résistance à la corrosion du système d’un ordre de grandeur.

Le magnésium qui offre l’avantage d’une solidité et d’une rigidité supérieures, a également été retenu dans le cadre de ce projet. Parallèlement à l’anodisation du magnésium AZ31 développée par l’UMONS, les revêtements hybrides réticulables sous UV ont été appliqués sur magnésium non anodisé et caractérisés par des tests électrochimiques.