Passivation
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La passivation ou passivité représente un état des métaux ou des alliages dans lequel leur vitesse de corrosion est notablement ralentie par la présence d'un film passif naturel ou artificiel, par rapport à ce qu'elle serait en l'absence de ce film.
Dans la plupart des cas (aluminium, acier, acier inoxydable, titane...), ce film passif apparait spontanément par oxydation, parce que l'oxyde formé sur la surface est insoluble et constitue un obstacle qui ralentit les processus ultérieurs. La formation de ce film est liée à un domaine de potentiel électrochimique ainsi qu'à un domaine de pH dans lesquels l'oxyde est stable.
[modifier] Comportement électrochimique
La figure ci-contre représente le courant de dissolution du métal ou alliage passivable en fonction du potentiel électrochimique. Dans le domaine actif du matériau métallique, celui-ci s'accroit lorsque le potentiel augmente, puis à partir d'un potentiel dit critique (noté Ecrit), on observe une chute drastique du courant de dissolution, généralement de plusieurs ordres de grandeur. Ce phénomène manifeste l'apparition du film passif, généralement causé par la formation d'un oxyde protecteur non poreux. Ce film ralentit une des étapes clé du processus de corrosion, soit le transport de matière jusqu'à l'interface métallique, soit le transport d'électrons nécessaire à l'oxydation parce que le film est peu conducteur. A partir du potentiel de passivité (Ep), on observe une zone ou le courant varie peu avec le potentiel, appelé "domaine de passivité". Ensuite, au-delà d'une certaine valeur appelée potentiel de transpassivité (Etp), le courant augmente à nouveau rapidement. Le film passif, devenu instable à ce potentiel, est dissout et sa protection disparait. On a atteint le domaine "transpassif".
La présence du film passif est aussi liée à un domaine de stabilité en pH. Généralement, le film devient instable vers les milieux acides, en deçà d'un pH qui dépend du matériau, ainsi que vers les milieux très basiques. Les diagrammes thermodynamiques potentiel-pH du métal permettent de prévoir avec une approximation suffisante ces domaine de stabilité.
On peut aussi obtenir la passivation de manière artificielle, par le traitement avec un produit approprié qui permet d'obtenir une couche barrière(habituellement, un produit alcalin) d'un métal désoxydé préalablement avec un acide pour l'empêcher de se réoxyder rapidement.
Pour désoxyder une pièce de métal, on procède à une dissolution de l'oxyde à l'aide d'une attaque avec un acide adapté. Il en résulte une ionisation H+ de la surface de cette pièce (pH <7 : acide).
Au contact de l'air, les ions H+ se combinent avec les ions OH- et favorisent donc une réoxydation de la pièce.
On procède donc à un traitement, par exemple avec un produit alcalin (OH-), pour éliminer cette ionisation et donc empêcher cette recombinaison. Ce traitement est nommé passivation.
