Matériaux: Propriétés, Combustion et Corrosion

Propriétés Électriques, Magnétiques et Chimiques

Conduction Électrique

Permet de transférer des niveaux élevés d'énergie. Elle est essentielle pour les lignes électriques, les transformateurs de distribution et les moteurs.

Semi-conducteurs Électriques

Permettent la transmission d'électricité, soumise à des variables de différence de potentiel comme la température. Le germanium et le silicium, alliés à l'azote, au phosphore et à l'arsenic, en sont des exemples.

Isolation Électrique

Vise à empêcher la transmission de puissance, même sous des champs électriques très élevés. Les céramiques et les polymères sont des exemples de matériaux isolants.

Propriétés Magnétiques

Décrivent l'interaction entre l'induction magnétique et l'intensité du champ magnétique. La capacité d'un matériau à permettre le passage du flux magnétique dépend de sa perméabilité, de manière analogue à la conductance électrique pour le courant.

Propriétés Chimiques

Impliquent des réactions électrochimiques, que ce soit par dépôt électrolytique direct ou indirectement, comme dans le cas de la corrosion. Ce processus de génération d'énergie chimique est contrôlé par les matériaux sujets à la corrosion et l'électrolyte utilisé pour transférer l'énergie.

Combustion, Allumage et Oxydation

Combustion

La combustion est une réaction exothermique auto-entretenue. Elle se produit en présence d'un combustible (solide, liquide ou gazeux) et est associée à son oxydation par l'oxygène atmosphérique. Ce processus s'accompagne de l'émission de lumière, produisant une flamme visible.

Allumage

L'allumage est le phénomène qui initie une combustion auto-entretenue. Il peut être provoqué par l'introduction d'un agent externe (flamme, braises, etc.). Lorsque l'inflammation n'est pas causée par un agent externe, on parle d'auto-allumage ; celui-ci nécessite d'atteindre une température minimale d'inflammation plus élevée.

Oxydation

L'oxydation est un processus au cours duquel des électrons sont transférés d'atomes à d'autres atomes ou molécules. Cela provoque l'oxydation de certaines matières solides et s'accompagne d'un mouvement, d'un changement ou d'une libération d'énergie.

La Corrosion et ses Différents Types

Définition Générale de la Corrosion

La corrosion est une action de nature chimique, mécanique ou électromécanique, lente ou rapide, qui dégrade et détruit les matériaux solides tels que les métaux. Elle entraîne une perte de l'équilibre des forces de cohésion maintenant la matière solide. Ce phénomène résulte de l'équilibre entre les forces d'attraction (noyaux atomiques positifs et électrons chargés négativement) et les forces de répulsion (entre électrons et entre noyaux atomiques).

Corrosion de Surface

Elle est généralement plus bénigne, moins nocive et dangereuse. Le matériau s'use progressivement et de manière homogène, avec une pénétration moyenne et égale sur tous les points du métal. Cette attaque progressive permet de déterminer avec précision la durée de vie utile des matériaux. Lorsque la corrosion est intermédiaire (entre uniforme et localisée), elle peut se manifester sous forme de plaques.

Corrosion par Piqûres

Ce type de corrosion se produit lorsque la surface du métal, préalablement passivée, est exposée à un milieu agressif. La corrosion est alors localisée dans des régions isolées et se propage dans le matériau solide, formant des tunnels microscopiques fortement corrodés.

Corrosion Générale (ou Uniforme)

C'est la forme la plus commune de corrosion et la plus importante en termes économiques. Elle attaque uniformément la surface métallique exposée, avec des variations mineures dans la profondeur des dégâts. Elle peut être neutralisée à l'aide de revêtements spéciaux pour minimiser l'attaque.

Corrosion Galvanique

Des dommages graves surviennent lorsque deux ou plusieurs métaux différents sont assemblés et couplés électriquement. La différence de potentiel entre ces métaux provoque un flux de courant. Le métal le plus actif subit alors une corrosion accélérée, tandis que la corrosion des éléments ou métaux moins actifs est retardée ou supprimée.

Corrosion Caverneuse (ou par Crevasses)

Elle se manifeste dans des espaces confinés ou des crevasses formées par des contacts étroits entre composants. Pour que ce type de corrosion apparaisse, la crevasse doit être très étroite (dimension inférieure à un millimètre). De grands espaces ne favorisent pas ce type de corrosion. Il n'est pas nécessaire que les deux surfaces soient métalliques ; des contacts avec des polymères, de l'asphalte, du néoprène ou du verre peuvent aussi la provoquer. Une attention particulière doit être portée à l'application et à la sélection des matériaux pour les joints de dilatation.