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Development of durable, ecologic and corrosion resistant non-chromate coatings for aluminum

Farid Redouane. (2019). Development of durable, ecologic and corrosion resistant non-chromate coatings for aluminum. Thèse de doctorat, Université du Québec à Chicoutimi.

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Résumé

This work provides an insight into the development of environmentally friendly alternatives to chromium-based coatings for the protection of aluminum against corrosion. Sodium silicate, zirconium silicate, and zirconium-stearate thin films were fabricated on laminated AA6061-T6 aluminum alloy substrates. On the other hand, sodium silicate, manganese sulfate monohydrate, and ammonium metavanadate were studied as corrosion inhibitors for laminated AA6061-T6 aluminum alloy. In the first part, industrial graded sodium silicate as used to fabricate thin films on aluminum substrates. The objective was to develop a better understanding on the corrosion mechanism of aluminum and study its corrosion protection behavior using silicate-based thin films. The second part of this work focuses on the study of the behavior of sodium silicate, manganese sulfate monohydrate, and ammonium metavanadate as corrosion inhibitors for laminated AA6061-T6 aluminum alloy in NaCl solution. The third part involves the fabrication of zirconium silicate thin films by sol-gel process. The choice of zirconium was inspired by its excellent corrosion resistance in aggressive environments. The main objective of this part was to determine the optimal operating conditions needed to produce an excellent gel and its functions towards corrosion protection. The final part was dedicated to investigating the zirconium-stearate superhydrophobic thin films behavior against corrosion. The focus was to fabricate zirconium-stearate thin films by electrodeposition process on aluminum substrates. The water-repellent properties, morphology, chemical composition, and corrosion properties were studied carefully to determine the optimal operating conditions.

Le présent travail fournit un aperçu sur le développement d’alternatives écologiques aux revêtements à base de chrome pour la protection de l’aluminium contre la corrosion. Des films minces de silicate de sodium, de silicate de zirconium et de stéarate de zirconium ont été fabriqués sur des surfaces en alliage de l’aluminium AA6061. D'autre part, le silicate de sodium, le sulfate de manganèse monohydraté et le métavanadate d'ammonium ont été étudiés en tant qu’inhibiteurs de corrosion pour l’aluminium. Dans la première partie, du silicate de sodium de qualité industriel a été utilisé pour fabriquer des films minces sur des surfaces en alliage de l’aluminium. L'objectif était de mieux comprendre le mécanisme de corrosion de l'aluminium et d'étudier son comportement en matière de protection contre la corrosion à l'aide de films minces à base de silicate. La deuxième partie de ce travail porte sur l’étude du comportement du silicate de sodium, du sulfate de manganèse monohydraté et du métavanadate d’ammonium en tant qu’inhibiteurs de corrosion pour l’aluminium dans une solution de NaCl. La troisième partie concerne la fabrication de films minces de silicate de zirconium par le procédé sol-gel. Le choix du zirconium a été inspiré par son excellente résistance à la corrosion dans les environnements agressifs. L'objectif principal de cette partie était de déterminer les conditions de fonctionnement optimales nécessaires à la production d'un excellent gel et ses fonctions en matière de protection contre la corrosion. La dernière partie a été consacrée à l’étude du comportement des films minces superhydrophobes au stéarate de zirconium contre la corrosion. L'objectif principal était de fabriquer des films minces de stéarate de zirconium par un procédé d'électrodéposition sur des surfaces en alliage de l’aluminium. Les propriétés hydrofuges, la morphologie, la composition chimique et les propriétés de corrosion ont été soigneusement étudiées pour déterminer les conditions optimales de fonctionnement.

Type de document:Thèse ou mémoire de l'UQAC (Thèse de doctorat)
Date:2019
Lieu de publication:Chicoutimi
Programme d'étude:Doctorat en ingénierie
Nombre de pages:180
ISBN:Non spécifié
Sujets:Sciences naturelles et génie > Génie > Génie chimique
Sciences naturelles et génie > Génie > Génie des matériaux et génie métallurgique
Département, module, service et unité de recherche:Départements et modules > Département des sciences appliquées > Programmes d'études de cycles supérieurs en ingénierie
Directeur(s), Co-directeur(s) et responsable(s):Sarkar, Dilip K.
Mots-clés:aluminum, coatings, corrosion, ecologic, superhydrophobicity, thin-films, corrosion protection
Déposé le:14 janv. 2020 08:18
Dernière modification:15 janv. 2020 01:05
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