En tant que matériau solide, léger et facile à usiner, l’alliage de magnésium est très prometteur comme alternative aux métaux lourds tel que l’aluminium, en particulier quand on parle de transport. Un attribut qui lui reste coller à la peau cependant, est le fait qu’il se corrode facilement. Mais des chercheurs australiens ont découvert un alliage magnésium-lithium à ultra-faible densité et résistant à la corrosion qui pourrait réduire considérablement le poids des voitures et des avions, ce que ces chercheurs décrivent comme la première étape vers la production de masse de magnésium inoxydable.
Le professeur Nick Birbilis de l’Université Monash a effectué des recherches très calculée dans la poursuite d’un alliage de magnésium résistant à la corrosion. En 2013, il a dirigé une équipe qui a découvert qu’ils pouvaient mieux préserver le métal dans le laboratoire en ajoutant une pincée d’arsenic, ce qui a finalement réduit son taux de corrosion dans une solution saline par un facteur de près de 10.
Mais il y aurait une part de chance dans cette dernière découverte, même si elle est très prometteuse, car une équipe de chercheurs collaborateurs de l’Université de Nouvelle-Galles du Sud (UNSW) a repéré un alliage de magnésium traité thermiquement restant inerte dans un gobelet d’eau.
Normalement, lors d’essais d’alliages de magnésium sur la corrosivité, les chercheurs placent des échantillons dans des solutions comme l’eau salée et reviennent voir un jour plus tard la quantité restante du métal. Mais à leur grande surprise, ils ont constaté que, bien que cet échantillon particulier ait été placé dans de l’eau salée pendant un certain temps, il était complètement intact, sans surface corrodée. Ainsi, l’équipe a commencé à enquêter sur les détails structuraux de l’alliage, se tournant vers les scientifiques disposant d’un synchrotron australien pour découvrir ses secrets.
Ce qu’ils ont trouvé est une nanostructure unique qui fait pousser une couche protectrice de film riche en carbonate lors de l’exposition atmosphérique. Ils ont comparé cela à la façon dont un film protecteur d’oxyde de chrome se forme sur l’acier inoxydable, et déclarent que cela rend l’alliage de magnésium à l’abri de la corrosion dans le cadre du laboratoire.
La condition de surface de deux échantillons de l’alliage magnésium-lithium après immersion pendant 20 heures dans de l’eau salée, l’un après avoir été traité à la chaleur et trempé dans de l’eau, et l’autre sans traitement de surface. Dans de précédents alliages de magnésium-lithium, une corrosion irréversible aurait commencé après ce temps, mais il est clairement visible sur cette image de profilomètrie optique, la surface de l’alliage traité reste dans un état presque intact.
« Ceci est le premier alliage magnésium-lithium qui empêche la corrosion de «manger» de façon irréversible dans l’alliage, dès lors qu’un équilibre des éléments interagit avec l’air ambiant pour former une couche de surface, même si elle est raclée à plusieurs reprises, couche qui se réforme rapidement pour créer une protection fiable et durable, », explique le professeur Michael Ferry, qui a dirigé l’équipe de l’UNSW.
L’alliage de magnésium-lithium est 50% moins lourd que l’aluminium et est 30 % plus léger que le magnésium. Et ainsi, on pourrait le trouver dans des produits plus légers comme les voitures, les camions et les avions utilisant ainsi beaucoup moins de carburant, ce qui permettrait de fortement réduire les émissions de carbone dans le secteur des transports.
