A3 Corrosion

Topique

Ce métal, au contact d'un milieu donné, se dégrade par une réaction électrochimique à sa surface. C'est cette réaction électrochimique, et non une simple réaction chimique directe, qui constitue la corrosion de ce métal, car elle implique un transfert de charge électrique entre le métal et le milieu, et non un simple échange d'atomes. Le fait que cette réaction électrochimique implique ce transfert de charge électrique signifie que le taux de perte de masse de ce métal, selon la loi de Faraday, est directement proportionnel au courant électrique produit par cette même réaction.

La consommation de métal par cette réaction électrochimique en surface produit simultanément une couche d'oxyde sur cette même surface – dont la nature dépend de la composition du métal, telle qu'établie par un autre modèle du système – et c'est le rapport de Pilling-Bedworth qui prédit si cette couche d'oxyde protège ou non le métal sous-jacent. Ce rapport compare le volume de l'oxyde nouvellement formé au volume de métal consommé pour sa formation. Lorsque le rapport de Pilling-Bedworth tend vers un, la couche d'oxyde formée est dense et adhérente, protégeant le métal sous-jacent et ralentissant la réaction électrochimique. Si ce rapport s'écarte significativement de cette valeur, qu'il soit trop faible ou trop élevé, la couche d'oxyde devient poreuse ou se fissure, ne protégeant plus le métal sous-jacent et permettant à la réaction électrochimique de se poursuivre. Cette même réaction électrochimique, à la surface du métal non protégée par la couche d'oxyde, se déroule à une vitesse déterminée par la surtension anodique : l'écart du potentiel électrique de la surface du métal par rapport à son potentiel d'équilibre au cours de la réaction. Une surtension anodique plus élevée signifie, conformément au comportement exponentiel décrit par l'équation de Tafel, que le courant électrique produit par cette réaction électrochimique est également plus important.

Par conséquent, ce modèle, avec la réaction électrochimique et le taux de perte de masse pour lesquels il a été développé, détermine le courant de corrosion réel de ce métal à partir de l'intersection entre la courbe de Tafel de cette réaction anodique et la courbe de Tafel équivalente de la réaction cathodique complémentaire se produisant simultanément dans le même milieu. Au potentiel d'intersection des deux courbes, le courant produit par une réaction est exactement égal au courant consommé par l'autre, et c'est ce courant partagé à ce point d'intersection qui constitue le courant de corrosion de ce métal. Le fait que ce courant de corrosion, obtenu à cette intersection, soit plus élevé signifie que, selon la loi de Faraday utilisée pour développer ce modèle, le taux de perte de masse de ce métal est également plus élevé.

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