Atmospheric corrosion of bronzes and Mössbauer Spectroscopy.

Corrosion atmosphérique des bronzes et Spectroscopie Mössbauer.

Moulay Tahar Sougrati (1)

1 GPM - Groupe de physique des matériaux

The aim of this work is to improve our understanding of the atmospheric corrosion of bronzes. This work focuses on three axes: - The characterization of tin compounds expected in atmospheric corrosion. The Mössbauer spectroscopy which has been the main tool in our multianalytical approach, allows selective and quantitative analysis. The Mössbauer parameters and f-factors have been determined for many tin oxides, chlorides and sulfates. The f-factors are different from a compound to another and highly T-dependent which justify low temperature Mössbauer measurements. - The development of a low temperature CEMS detector to permit low temperature and non-destructive surface analysis. The detector operation has been optimized for various gases between 41 and 300 K. - The 2-years outdoor exposure in an urban site including CuSn9, CuSn3Zn9 bronzes, CuZn33 brass and pure metals. The corrosion and runoff rates have been investigated as well as the role of alloying elements in corrosion process.

Afin d'améliorer la compréhension de la corrosion atmosphérique des bronzes, nous avons mis en oeuvre : - La caractérisation des composés d'étain, susceptibles d'être formés en corrosion atmosphérique, par une approche multi-analytique, la spectroscopie Mössbauer joue un rôle central (analyse sélective et quantitative). Les paramètres hyperfins et les facteurs Lamb-Mössbauer de plusieurs oxydes, sulfates et chlorures d'étain ont été déterminés. Les facteurs f sont dispersés et dépendants de température, montrant la nécessité de l'analyse à basse température. - Le développement d'un détecteur CEMS associant basse température et analyse non-destructive de surface : le dispositif a été mis en point entre 41 et 300 K. Les principaux paramètres affectant ses performances ont été étudiés et optimisés. - La réalisation d'une campagne d'exposition de 2 ans en site urbain de CuSn9, CuSn3Zn9, CuZn33 et leurs métaux purs. Les vitesses de corrosion ont été déterminées ainsi que les quantités de métaux entraînés par les eaux de pluie du fait de la solubilisation des produits de corrosion.

Mots clés: outdoor exposure corrosion rate; runoff rates; Mössbauer Spectroscopy; Atmospheric Corrosion; Tin; Cu-Sn-Zn; Low temperature; Gas detector; f-factor; selective and quantitative analysis; tin oxides; tin chlorides; tin sulfates; non-destructive analysis

Mots clés: vitesses de corrosion; analyse sélective et quantitative; Spectroscopie Mössbauer; Corrosion atmosphérique; Etain; Bronze; Cu-Sn; Cu-SnZn; CEMS; basse température; Détecteur à gaz; facteur Lamb-Mössbauer; oxydes d'étain; sulfates d'étain; chlorures d'étain; analyse non-destructive; campagne d'exposition; site urbain

Domaines: Mécanique [physics.med-ph]

Moulay Tahar Sougrati. Corrosion atmosphérique des bronzes et Spectroscopie Mössbauer.. Mécanique [physics.med-ph]. Université de Rouen, 2008. Français. ⟨NNT : ⟩. ⟨tel-00347816v1⟩