Apport des traitements carboxylates à la protection des alliages cuivreux
Emilande Apchain
Jeudi 24/05/2018, 14h00-17h00
Amphi. Palissy
Centre de Recherche et de Restauration des Musées de France (C2RMF)
Site Carrousel
Palais du Louvre – Porte des Lions
14 quai François Mitterrand, 75001 Paris

Manuscrit de la thèse (après soutenance).


Résumé :
En milieu extérieur les objets en cuivre et alliages cuivreux subissent des altérations qui entrainent des modifications physiques et esthétiques de l’œuvre. Pour limiter ces dégradations il convient de réduire les interactions entre la couche de corrosion et son environnement d’exposition en appliquant un traitement de protection. Ce travail de thèse propose d’étudier deux types de traitements de protection : une cire microcristalline (cire Cosmolloïd) et des solutions de décanoate (NaC10 et HC10). Pour cette étude des échantillons « modèles » en cuivre naturellement corrodés ont été utilisés afin de développer une méthodologie analytique visant à étudier le mode d’action et la pénétration des deux types de traitement de protection appliqués sur des couches de corrosion. Grâce à cette méthodologie il a été observé que bien que l’action en surface varie en fonction de la nature du traitement, la pénétration quant à elle semble dépendre essentiellement de son mode d’application.
Un travail de remise en corrosion des échantillons traités a également été mené en conditions d’immersion et en corrosion atmosphérique sous cyclage d’humidité relative, à l’aide de traceurs isotopiques (D2O et 18O), afin d’évaluer qualitativement et de comparer l’efficacité des différents traitements de protection. Des dégradations sous UVB et lixiviation des traitements ont également permis d’étudier la tenue des traitements dans des conditions d’exposition extérieure. La détection des traceurs isotopiques dans les couches de corrosion par ToF-SIMS et analyses NRA, a mis en évidence des efficacités équivalentes pour les deux traitements.  Elles ont en revanche également révélé des différences de tenues face à différentes sollicitations. Tandis que la cire microcristalline se dégrade rapidement sous rayonnement UVB par rapport au traitement HC10, le phénomène de lixiviation semble en revanche dégrader plus rapidement un traitement demeuré en surface de la couche de corrosion.

Mots clés : cuivre, alliages cuivreux, corrosion atmosphérique, traitements de protection, cire microcristalline, solution de décanoate, efficacité, tenue


Contribution of carboxylate treatments to the protection of copper alloys

Abstract:

In outdoor environment copper and copper alloys objects undergo degradations that lead to physical and aesthetic modifications of the artwork. To limit these changes interactions between the corrosion layer and its exposure environment should be reduced by applying protective treatment. This project proposes to study two types of protective treatments: microcrystalline wax (Cosmolloïd wax) and decanoate solutions (NaC10 and HC10). For this study, naturally corroded copper "model" samples were used to develop an analytical methodology to study the action and penetration of the two types of protective treatment applied to corrosion layers. This methodology allowed to observe that although the surface action changes according to the nature of the treatment, the penetration seems to depend essentially on its application.

Re-corrosion experiments of treated samples was also carried out under immersion conditions and atmospheric corrosion with relative humidity cycling, both using isotopic tracers (D2O and 18O) in order to qualitatively evaluate and compare the effectiveness of the protective treatments. Degradations under UVB and leaching off treatments also lead to a study of their behavior under conditions of external exposure. The detection of isotopic tracers in the corrosion layers by ToF-SIMS and NRA analysis showed equivalent efficiencies for both treatments. They also revealed differences of holding faced with different factors. While microcrystalline wax degrades rapidly under UVB radiation compared to HC10 treatment, the leaching phenomenon seems to degrade more rapidly a treatment remaining on the surface of the corrosion layer.

Keywords: copper, copper alloys, atmospheric corrosion, protective treatment, microcrystalline wax, decanoate solution, effectiveness, holding.

Contact : Delphine NEFF

 

Retour en haut