Évaluation du rôle de la microstructure de surface dans la résistance à la corrosion des matériaux métalliques (collaboration avec l’ONERA)

Responsable : Fabien Rouillard

Contexte :

Les matériaux utilisés dans les unités de conversion d’énergie, tels que les électrolyseurs à hydrogène et les piles à combustible, sont exposés à des environnements agressifs (air, mélange gazeux H2/H2O, eau pressurisée, etc.). Leur résistance à la corrosion dépend de la formation d’une couche d’oxyde uniforme et à croissance lente. Ce régime protecteur repose souvent sur la réaction préférentielle d’un élément d’alliage, comme le chrome dans les aciers inoxydables. La microstructure de surface joue un rôle crucial dans cette capacité d’oxydation sélective, la taille des grains étant un facteur déterminant. Le projet MIROMET se concentre sur la compréhension du rôle de la microstructure de surface dans la formation des couches d’oxyde protectrices et cherche à concevoir des matériaux plus résistants à la corrosion. L’objectif est de conseiller les industriels sur les microstructures idéales pour les alliages et les revêtements, notamment en termes de forme et taille des grains. Ce projet combine des travaux expérimentaux et des simulations, menés en collaboration avec le CEA et l’ONERA.

Méthodologie :

Des alliages et revêtements de différentes compositions et microstructures seront synthétisés par métallurgie classique et PVD-HiPIMS (DIADEM-2D). Le comportement en oxydation des échantillons sera étudié à différentes températures (300-900 °C) et les couches d’oxydes analysées par diverses techniques d’analyse (microscopie électronique à balayage, microscopie électronique en transmission, diffraction des rayons X, etc.). Les résultats expérimentaux seront comparés à des simulations obtenues via le logiciel COMSOL et des codes développés en interne.