Optimisation des paramètres de passivation pour les alliages d'aluminium sélectionnés

Des recherches approfondies sur l'introduction des carburants dits « verts » dans l'industrie spatiale génèrent le besoin de trouver des matériaux de structure appropriés et compatibles. Le peroxyde d'hydrogène à haute concentration est un exemple de carburant vert dont la décomposition conduit à la production de vapeur et d'oxygène uniquement. Pour cette raison, c'est un excellent candidat pour remplacer l'hydrazine toxique et cancérigène actuellement utilisée. Avant que cela ne se produise, cependant, il est nécessaire de vérifier les effets du peroxyde d'hydrogène sur les matériaux à partir desquels les réservoirs de stockage de propergol, les réservoirs de ravitaillement et les systèmes de transfert sont construits, ainsi que d'autres composants en contact avec le propergol. La contamination du peroxyde d'hydrogène, due à la lixiviation des métaux dans la solution, provoque une décomposition accélérée. La conséquence en est une augmentation de la pression et de la température, ce qui peut entraîner une perte d'intégrité du système. De plus, il existe également un risque d'empoisonnement du catalyseur dans le moteur-fusée ou de diminution de son intégrité. Comme la durabilité du peroxyde d'hydrogène dépend de sa pureté, une passivation préalable des réservoirs est nécessaire pour éviter une corrosion excessive des métaux conduisant à une contamination liquide.

Un projet de recherche réalisé pour l'Agence spatiale européenne (ESA) est consacré à l'optimisation des paramètres de passivation d'alliages d'aluminium sélectionnés. L'objectif du projet est de produire des revêtements de protection par voie chimique et de vérifier leur durabilité au contact du peroxyde d'hydrogène. Les sujets de recherche sont principalement les alliages légers d'aluminium et de lithium avec une utilisation potentielle dans l'industrie spatiale. Les échantillons de matériaux seront soumis à des tests d'immersion et de corrosion ainsi qu'à une imagerie au microscope électronique (MEB) de la surface. De plus, l'influence du matériau passivé sur le peroxyde d'hydrogène sera examinée, sa stabilité sera déterminée et sa teneur en métal sera déterminée par spectrométrie d'émission atomique à plasma à couplage inductif.

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