CROCUS : Microlaboratoire pour la conception de solutions anticorrosion

A cette fin, une nouvelle plateforme de bibliothèque combinatoire de systèmes de conception/fabrication d’alliages couplée à une analyse électrochimique à haut débit à l’échelle élémentaire sera développée dans le projet CROCUS. Une nouvelle méthode, la spectroélectrochimie d’émission atomique (AESEC), sera utilisée pour accéder à l’électrochimie résolue par éléments, complémentaire aux mesures électrochimiques conventionnelles. Cette technique permet de tracer chaque élément d’alliage lors de l’activation, de la passivation et de la dégradation du matériau. L’objectif de CROCUS consiste en la mise en œuvre d’une technique d’analyse électrochimique élémentaire couplée à d’autres techniques de mesure in situ permettant l’étude du comportement en corrosion de matériaux/revêtements multiéléments complexes (e.g., alliages industriels, oxydes complexes). Une évaluation électrochimique accélérée à haut débit sera réalisée via une mesure par cellule microfluidique (SDC) en collaboration avec le projet 2FAST.

Ce projet ouvrira ainsi une réelle opportunité de constituer une base de données corrosion élément par élément dans une large gamme de milieux agressifs, qu’ils soient naturels ou industriels, de compositions, concentrations, pH et températures, différents permettant alors le développement de nouvelles générations de matériaux ou revêtements résistants à la corrosion par l’utilisation d’outils de conception numérique et d’optimisation par intelligence artificielle (l’IA) en collaboration avec le projet DIAMOND. La base de données expérimentale, combinée à des outils d’AI, sera utilisée pour établir des relations empiriques quantitatives pour diverses formes de corrosion, telles que le PREN (pitting resistance equivalent number) utilisé dans l’industrie d’acier inoxydable pour la corrosion par piqûres. La validation des indices ainsi déterminés sera réalisée par des essais intégraux de corrosion sur des matériaux élaborés répondant aux critères définis précédemment.

Dans ce projet, des alliages et systèmes oxydes complexes seront notamment élaborés par des procédés haut débit. Une étude systématique sera réalisée en tenant compte de la composition chimique, de la microstructure et de l’interaction de chaque phase de l’alliage à l’aide de la technique AESEC. Les couplages in situ AESEC–spectroscopie d’impédance électrochimique (EIS), et AESEC–microbalance à quartz (EQCM), développés par les membres du consortium permettront d’étudier plus précisément le mécanisme de corrosion. Des techniques électrochimiques locales telles que la SDC et la microscopie électrochimique à balayage (SECM) seront appliquées pour obtenir des propriétés de surface avec une résolution spatiale plus élevée. Une collaboration transdisciplinaire est prévue dans le cadre de ce projet avec le consortium possédant une expertise unique chacun dans leur domaine.

Ce projet contribuera à compléter les connaissances existantes sur les réactions de corrosion dans les systèmes multimatériaux fournissant des informations cinétiques in situ et operando à l’échelle élémentaire à l’aide de cette plateforme miniaturisée d’étude de la corrosion. Enfin une nouvelle méthode de découverte accélérée de matériaux anticorrosion sera proposée.