Comportement électrochimique d’alliages modèles binaires aluminium-cuivre

Abstract

Cette thèse propose une étude du comportement électrochimique d’alliages modèles binaires aluminium-cuivre. Les alliages binaires aluminium-cuivre ont été synthétisés par pulvérisation cathodique. Ainsi, des alliages modèles dont la composition varie de 0,1 à 100 % at Cu ont été préparés en couches d’environ 450 nm d’épaisseur. Une bonne corrélation a été obtenue entre les différentes phases métalliques mises en évidence et le diagramme de phase à l'équilibre. L’évolution de la microstructure selon la composition chimique a alors révélé que la phase θ-Al2Cu (33 % at Cu) jouait un rôle majeur. De la même manière, l’étude du comportement électrochimique de ces alliages en milieu sulfate a été corrélé à l’évolution de la microstructure. Pour une composition proche de celle de la phase θ-Al2Cu, une transition est à nouveau observée en terme de comportement électrochimique. Le couplage galvanique entre des alliages modèles contenant les phases α-Al et θ-Al2Cu montre que la phase anodique α se passive alors que des piqûres sont observées sur la phase cathodique θ-Al2Cu. La seconde partie de la thèse concerne l’étude chimique et structurale des films anodiques développés sur ces alliages. A partir d’une teneur de 0,2 % at Cu de l’alliage, l’anodisation conduisait à un enrichissement en cuivre d’environ 2 nm d’épaisseur juste sous le film anodique. Pour des alliages suffisamment riches en cuivre, il est apparu que le cuivre présent dans l’alliage peut s’oxyder. En effet, à partir d’une teneur d’environ 2 % at Cu, les courbes d’anodisation ne sont plus linéaires et les analyses RBS révèlent une différence entre la teneur en cuivre de l’enrichissement calculée et mesurée. C’est donc à partir de cette composition que le cuivre de l’enrichissement commence à s’oxyder et des bulles d’oxygène sont alors observées conduisant à une structure défectueuse des films anodiques. Il existe alors une nette transition dans le comportement électrochimique de ces alliages anodisés.