La corrosion du cuivre signifie une détérioration du cuivre due à l'humidité., et exposition à l'air. Typiquement, le cuivre se corrode, et se ternit en noir( un film vert). Continuez à lire pour en savoir plus sur la corrosion du cuivre.
Le cuivre rouille-t-il?
Le cuivre ne rouille pas comme le fer. Le terme rouille ne s'applique qu'aux produits de corrosion du fer.. Cuivre, d'autre part, se corrode et forme une couche verte(Patine). En général, la patine est du carbonate de cuivre CuCO₃. Il se forme lorsque le Cu réagit avec l'air, et de l'eau après une longue exposition. La couche de patine peut paraître peu attrayante, mais cela sert un objectif de protection. Il empêche une corrosion supplémentaire de la base(sous-jacent) métal. Par conséquent, le cuivre peut servir longtemps avec un minimum d'entretien.
Comment se produit la formation de la patine du cuivre?
Le cuivre réagit avec l'oxygène atmosphérique pour former de l'oxyde cuivreux. La rouille cuivrée est une couche brun rougeâtre de Cu2O. Cette couche évolue par le processus d'interaction électrochimique avec l'air. Pendant que le fer se transforme en rouille, le cuivre ne se corrode pas, ou comme dit simplement, ça ne rouille pas, ça s'oxyde. L'oxygène agit sur le cuivre pour empêcher la formation d'un composé appelé oxyde de cuivre.. Cet oxyde possède une propriété différente de celle de l'oxyde de fer Fe2O3. Oxyde de cuivre, inversement, ne se corrode pas aussi vite que la rouille. Il agit comme une barrière qui s’épaissit progressivement à mesure qu’il s’accumule.. Enfin, cette couche se transforme en carbonate de cuivre dans ce processus. La couche supérieure est connue sous le nom de patine.
Facteurs contribuant à la corrosion du cuivre
La corrosion du cuivre peut être affectée par plusieurs facteurs. Il est impératif de connaître ces facteurs pour les éviter et les minimiser.
Exposition environnementale
La corrosion du cuivre est accélérée dans les zones de salinité, chaleur, et les produits chimiques controversés tels que les acides. Ces conditions provoquent une action chimique avec le cuivre, ce qui affaiblit la surface et l'expose à plus de dommages qu'auparavant.
Effets du courant électrique
Bien que les courants électriques continus et alternatifs puissent augmenter le taux de corrosion des tuyaux en cuivre. Ces canalisations sont fréquemment enfouies sous terre. L'existence de différences de potentiel électrique aggrave les phénomènes de corrosion localisés.
Corrosion galvanique
La corrosion galvanique est le cas où le cuivre réagit avec des matériaux différents. Par exemple, acier. Une telle interaction donne la formation d'une cellule électrochimique. Cela permet un taux de corrosion du cuivre plus rapide car la conductivité n'est pas non plus la même..
Conditions de sol agressives
Chlorures, sulfates, et les composés d'ammoniac sont couramment présents dans les sols. Ces ingrédients naturels peuvent présenter un grand danger pour la corrosion du cuivre. Mobiliser ces conditions de sol agressives, couplé à la rétention d’humidité, entraîne invariablement une perte importante par corrosion au fil du temps.
Contact acide
La présence d'acides organiques et inorganiques constitue une menace majeure pour la qualité du cuivre. Ces acides traversent la couche d’oxyde et continuent à détruire le matériau à un rythme plus rapide.. Q
Fatigue due à la corrosion
La fatigue est causée par les fluctuations de contrainte qui se produisent dans les matériaux en cuivre. L'écoulement rapide des fluides et les fluctuations des températures favorisent une érosion localisée qui tend à entraîner une défaillance précoce du matériau..
Exposition à l'oxygène
Les taux d'oxydation des surfaces en cuivre sont susceptibles d'augmenter avec l'augmentation des niveaux d'oxygène dans l'atmosphère.. Cela accélère la formation de composés corrosifs en dégradant simultanément l'intégrité mécanique déjà mauvaise du métal..
Types de corrosion du cuivre
Le cuivre peut sensiblement se corrotyper de certaines manières. Les deux types sont affectés par les conditions environnementales et chimiques.
Corrosion uniforme
Une corrosion uniforme se produit progressivement sur la surface et affecte toute la surface de manière égale à un moment donné.. Ce type entraîne le plus souvent une réduction progressive de l'épaisseur du métal. C’est particulièrement courant là où le cuivre est exposé à l’humidité. Les conditions acides augmentent également le taux de ce processus de dégradation uniforme des fibres..
Corrosion par piqûres
La corrosion par piqûres provoque la formation de piqûres à la surface du cuivre. Principalement, il est provoqué par des ions tels que les chlorures qui ont un effet agressif. Ces fosses peuvent devenir très profondes au point de compromettre la solidité structurelle des fosses.. La corrosion par piqûres est généralement aggravée par la présence d’eau stagnante.
Corrosion caverneuse
La corrosion caverneuse se produit dans des espaces étroits et des interstices étroits. La condition permet à des solutions statiques de se former, et délimiter expressément l'accès à l'oxygène. Dans de telles circonstances, les agents corrosifs s'accumulent dans le système. Par conséquent, une attaque de concentration se produit conduisant à une corrosion localisée. Cela se produit le plus souvent autour des attaches, joints, et joints de tuyaux.
Corrosion galvanique
La corrosion galvanique est une phase par laquelle le cuivre rencontre d'autres types de métaux. Le contact développe une cellule galvanique en présence d'un électrolyte(une solution conductrice). Celui parmi les deux métaux ayant la plus grande réactivité se corrode à un rythme plus rapide. Cependant, il faut noter que le cuivre peut se corroder localement, ce qui diminuera la longueur utile du matériau.
Dézincification
La dézincification se produit uniquement dans le laiton. Le laiton est un mélange (alliage) de cuivre et de zinc. Pendant la dézincification, un des couples ou des composants, les éléments de zinc se désintègrent toujours. Il en résulte une structure poreuse du cuivre qui est comparativement plus faible que la structure initiale.. La dézincification est particulièrement indésirable dans les applications où un degré élevé de performances mécaniques est requis.
Corrosion Intergranulaire
La corrosion intergranulaire se produit aux joints de grains du cuivre.. Ce type provient généralement de processus de traitement thermique inadéquats pendant la production.. Elle peut également être favorisée par l'exposition à des conditions corrosives particulières comme expliqué ci-dessus.. L'affaiblissement du matériau peut conduire à des pannes catastrophiques.
Fissuration par corrosion sous contrainte
La fissuration par corrosion sous contrainte est un produit de contrainte et un agent corrosif à la surface du matériau.. Il forme quelques petites ouvertures dans le matériau en cuivre, communément appelés ruptures. Généralement, l'ammoniac contribue à ce problème. De plus, des températures élevées peuvent également entraîner des problèmes de fracturation.
Différentes formes de corrosion du cuivre sont caractérisées par des difficultés et des processus différents. Ce sont des aspects que nous devons considérer – et comprendre – pour savoir comment procéder en matière de prévention.. La corrosion est principalement influencée par les conditions physiques, et caractéristiques chimiques des alliages de cuivre, conditions environnementales, et les contraintes exercées.
Exemples d'alliages résistants à la corrosion
Aluminium Laiton: Ces alliages sont très insensibles à la corrosion par impaction, en particulier dans les applications d'eau salée à grande vitesse.
Aluminium Bronze: Il a été largement utilisé pour sa capacité à résister aux attaques chimiques., en particulier à partir de solutions de sulfite.
Alliages cuivre-silicium: Ces alliages offrent une résistance élevée à la fissuration par corrosion sous contrainte par rapport au laiton conventionnel..
Maillechargents: Ils ont tendance à offrir une excellente résistance à la corrosion provenant de l’eau douce et de l’eau marine..
Conclusion
En résumé, il est impératif de préserver le cuivre et de comprendre comment il se corrode. La corrosion apparaît sous de nombreuses formes, allant de la formation de crevasses à la couche de patine. Les deux uniformes, piqûre, et la corrosion galvanique représentent des types spécifiques de corrosion et nécessitent des mesures spécifiques pour leur atténuation.. Par ceci, nous pouvons identifier ce qui conduit à la corrosion et ensuite trouver comment l'éviter. En général, les informations concernant le mécanisme de corrosion du cuivre aident non seulement à préserver une magnifique architecture et des reliques. Aussi, cela contribue à augmenter l’efficacité de l’utilisation du cuivre dans différents domaines.
FAQ
T1. Qu'est-ce que la corrosion du cuivre, et ses causes?
La corrosion du cuivre fait référence à la perte des propriétés du matériau. Le cuivre est imputable à l'action chimique de son environnement par lequel il répartit ses composants sous l'impact de l'humidité et de l'air.. Le processus forme une patine verdâtre sur la surface métallique.
T2. Comment se forme la patine sur le cuivre?
La patine du cuivre se forme lorsque le cuivre est oxydé par l'oxygène, dioxyde de carbone, et l'humidité. La couche supplémentaire de patine aide à empêcher davantage de corrosion, un élément clé de l’endurance du cuivre en extérieur.
T3. La corrosion du cuivre peut-elle être évitée?
Oui, les mesures de protection comprennent l'application de peintures anticorrosion, l'utilisation de retardateurs de corrosion, et assurer un drainage adéquat pour minimiser les conditions. D'autres absorptions préventives incluent le lavage du cuivre, et polissage pour améliorer l'apparence et la longévité de la surface du cuivre.
Q4.Comment la corrosion du cuivre influence-t-elle le secteur de la construction?
Lorsque le cuivre se corrode, il peut affaiblir les structures dans des domaines tels que la plomberie et la toiture.. Il est donc important de comprendre et de contrôler la corrosion pour prolonger la durée de vie et la sécurité des structures des pièces..
