fr.wedoany.com Rapport : Une étude de l’Université technique du Danemark (Technical University of Denmark) a comparé l’influence de différentes morphologies de particules de zinc sur les performances anticorrosion des revêtements époxy riches en zinc. Il a été constaté que les particules de zinc à angles polygonaux formées par traitement thermique peuvent prolonger considérablement la durée de protection cathodique et réduire la propagation de la rouille. Les revêtements riches en zinc sont largement utilisés pour la protection anticorrosion lourde de l’acier, et leurs performances dépendent essentiellement de la connectivité électrique entre les particules de zinc et le substrat, ainsi que de l’activité électrochimique du zinc lui-même. Les chercheurs ont comparé des revêtements formulés avec du zinc sphérique commercial (ZRC-CB) et du zinc traité thermiquement (T-ZRC-CB), ce dernier étant synthétisé par fusion-recristallisation contrôlée à 450 °C, suivie d’un refroidissement lent à 2 °C/min.
Les deux formulations contiennent les mêmes teneurs en zinc et en noir de carbone. Les particules de zinc obtenues par traitement thermique présentent des géométries polygonales et hexagonales, avec des arêtes et des angles plus prononcés, contrastant avec la forme sphérique lisse du produit de référence commercial. L’analyse par diffraction des rayons X (XRD) montre que le zinc traité expose une proportion plus élevée de faces cristallines électrochimiquement actives, notamment les faces (100), (101), (110) et (102), qui possèdent une énergie de surface plus élevée et une énergie de dissolution plus faible que la face (002), plus stable.
Les mesures du potentiel en circuit ouvert (OCP) montrent que le revêtement T-ZRC-CB atteint le seuil de protection cathodique immédiatement après immersion et maintient cette protection pendant près de 70 jours, soit bien plus que les 10 jours du revêtement de référence ZRC-CB. L’évaluation de la propagation de la rouille après 30 jours d’exposition au brouillard salin selon la norme ISO 9227:2022 confirme l’amélioration des performances protectrices : le revêtement T-ZRC-CB présente une propagation de la rouille de seulement 1,3 mm, contre 2,6 mm pour le revêtement de référence. La spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS) soutient ces résultats, montrant une augmentation plus précoce de l’impédance du revêtement T-ZRC-CB, attribuée à une dissolution plus rapide du zinc et à la formation rapide de produits de corrosion isolants qui scellent les pores et renforcent les propriétés barrières. Les tests d’adhérence réalisés selon les normes ASTM D3359 et EN ISO 4624:2023 confirment que les deux revêtements présentent une excellente adhérence sur le substrat en acier sablé, avec une résistance à l’arrachement d’environ 10,2 MPa pour le T-ZRC-CB.
L’amélioration des performances est attribuée à deux mécanismes complémentaires. Premièrement, l’exposition accrue des faces cristallines électrochimiquement actives favorise une dissolution sacrificielle du zinc plus rapide et plus efficace. Deuxièmement, la géométrie anguleuse des particules traitées crée de multiples points de contact entre les particules de zinc et avec le réseau de noir de carbone, améliorant la connectivité électrique par rapport au contact ponctuel typique des particules sphériques. Il est à noter que l’ajout de noir de carbone avant le traitement thermique empêche une coalescence excessive des particules, permettant une distribution granulométrique adaptée à la formulation du revêtement (D50 = 6 μm). Ces résultats offrent une voie pratique pour renforcer la protection anticorrosion à long terme des revêtements époxy riches en zinc sans modifier la composition du pigment.
Source : Aminian, A. et al., Influence de la morphologie des particules de zinc sur les performances de protection contre la corrosion des revêtements époxy riches en zinc. Progress in Organic Coatings (2026). https://doi.org/10.1016/j.porgcoat.2026.110194
