Résumé:
Les électrodes utilisées dans le domaine de la protection cathodique
pour lutter contre la corrosion sont généralement à base d’alliage Fe -Si en
présence de certains éléments d’addition. Ces électrodes trouvent diverses
applications en industrie grâce à leur coût de production concurrentielle par
rapport à d’autre types d’électrodes à base de matériaux nobles ou autres
moins abondants. Du point de vue rentabilité et sécurité, l'industrie exige de
ces électrodes en opération d'avoir une longue durée de vie. Notre étude
porte sur la possibilité d’améliorer des électrodes à base de Fe-Si, par une
approche fondamentale de calcul numérique basée sur les méthodes ab
initio. Notre objectif est de déterminer l’effet des éléments d’additions tels
que Mn, Cr et Zn sur les propriétés électroniques et structurales des
composés Fe-Si-X (X=Mn, Cr, Zn) puis de tenter de trouver une corrélation
possible entre les propriétés fondamentales de ces composés et la durée de
vie des électrodes à base de Fe-Si-X. Les résultats obtenus pour les
propriétés électroniques et structurales montrent un bon accord avec les
valeurs expérimentales, validant ainsi le modèle théorique utilisé. Par
ailleurs nos résultats montrent que la facilité des composés Fe-Si-X à libérer
des électrons évolue dans l’ordre suivant : Mn > Cr > Zn. Cet ordre est celui
trouvé pour la ténacité des électrodes, montrant que les électrodes à base
de Mn confèrent une meilleure résistance à la pression hydrostatique,
comparativement aux autres éléments d’addition Cr et Zn.
