Les revêtements de haute technologie combattent la corrosion sur les structures hautes performances
La corrosion, la dégradation chimique ou électrochimique du métal, peut entraîner une défaillance structurelle, des pertes financières, des risques pour la santé et une pollution de l’environnement. Les dangers présentés par la corrosion sont particulièrement importants pour les infrastructures soumises à de fortes contraintes telles que les avions et les plates-formes pétrolières offshore. Le projet COAT4LIFE(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), financé par le programme Actions Maria Sklodowska-Curie (MSCA)(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre), visait à développer des revêtements multifonctionnels respectueux de l’environnement pour lutter contre la corrosion des métaux couramment utilisés et de leurs alliages. COAT4LIFE s’appuie sur les travaux d’un autre projet financé par le MSCA, SMARCOAT, qui a été achevé en 2018. COAT4LIFE a offert aux jeunes chercheurs et au personnel de l’entreprise l’opportunité de travailler dans différents environnements avec différentes personnes, souvent dans différents pays, ce qui a conduit à une pollinisation croisée des idées dans un domaine essentiel pour l’avenir de l’économie européenne à faibles émissions de carbone.
Solutions écologiques et protection contre la corrosion
Rien ne dure éternellement, pas même les métaux, qui comptent parmi les matériaux les plus durables au monde. Pour prolonger leur durée de vie, les acteurs industriels recherchent des revêtements protecteurs pour les surfaces métalliques. Comme le dit le coordinateur du projet João Tedim: «La protection active contre la corrosion joue un rôle clé lorsque les revêtements commencent à se détériorer sous l’effet combiné de la température, de l’humidité, de la présence d’espèces agressives, des dommages mécaniques et de l’exposition aux UV, autant de conditions que l’on retrouve pendant la durée de vie des structures métalliques.» L’augmentation de la durabilité des structures métalliques soutiendra l’économie circulaire, et l’orientation écologique du projet garantira que les solutions auront un impact environnemental minimal. COAT4LIFE s’est concentré sur deux types de systèmes de revêtement: un revêtement biodégradable temporaire utilisé pour le transport et de nouveaux polymères destinés au revêtement à long terme. En plus d’évaluer les facteurs de performance, le projet a mené des études d’écotoxicité et une analyse du cycle de vie des éléments de revêtement proposés. Le projet a réussi à atteindre ses objectifs écologiques. «Dans le cadre de COAT4LIFE, nous avons développé des polymères respectueux de l’environnement utilisés comme liants dans les formulations de revêtements. Ceux-ci ont été combinés avec différents nanoadditifs pour obtenir des revêtements multifonctionnels, capables de protéger et de détecter l’apparition de la corrosion sur les substrats métalliques tout en réduisant l’impact sur l’environnement», explique João Tedim.
Nanoadditifs pour revêtements multifonctionnels
L’approche multifonctionnelle du projet comporte deux branches distinctes. Les nanocapteurs(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) intelligents permettent une détection précoce de la corrosion. Ces additifs réagissent aux stimuli et changent de couleur en présence de déclencheurs de corrosion à un stade précoce. La détection précoce de la corrosion permet aux intervenants de remédier rapidement à la détérioration des actifs. L’apprentissage automatique s’est avéré être un outil précieux pour identifier des inhibiteurs de corrosion prometteurs pour les revêtements intelligents. Cette voie de recherche a donné lieu à de multiples publications(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) et présentations de conférences. Les revêtements intelligents sont basés sur des additifs encapsulés/immobilisés avec un mécanisme de libération déclenché. «Lorsque l’effet barrière du revêtement conventionnel n’assure plus une protection totale, les nano-additifs commencent à libérer des inhibiteurs de corrosion. Ces petites espèces chimiques se diffusent dans les métaux exposés, inhibant ainsi les processus de corrosion», explique João Tedim. Le projet a développé plusieurs nanomatériaux qui ont été évalués en termes de performance et d’impact environnemental. Bien que la compatibilité entre les nanoadditifs et les formulations de revêtement soit souvent un défi, deux formulations – une pour les alliages d’aluminium et une autre pour l’acier – ont été validées lors de tests standard et sur le terrain. Ces solutions ont surpassé les produits existants et ont répondu aux normes environnementales élevées du projet. Les contributions de COAT4LIFE aux revêtements anticorrosion constituent une étape importante vers l’amélioration de la sécurité, de la circularité et des performances des structures métalliques dans les secteurs de haute performance. De plus, le partage des connaissances soutenu par le projet promet davantage de développements dans le futur.
