Croissance et propriétés des couches d'oxydation et des patines à la surface d'alliages cuivreux d'intérêt archéologique ou artistique

• Main Author: Mathis, François
• Language: FRE
• Published: Université Paris Sud - Paris XI 2005
• Subjects: [CHIM:MATE] Chemical Sciences/Material chemistry; [SHS] Humanities and Social Sciences; analyse par faisceaux d'ions; faisceau extrait; alliages de cuivre; bronze; oxydation; patines; patrimoine culturel; Egypte antique; Empire romain
• Online Access: http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00011255; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis_Annexe_2_-_RBS.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis_Annexe_4_-_Methodes.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis_Annexe_5_-_coupons_oxydes.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis_Annexe_6_patines_resultats.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis_Annexe_7_patines_experimentales.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis_Annexe_1_-_PIXE.pdf; http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/05/28/13/PDF/THESE_Mathis_Annexe_3_-_Ellingham.pdf

Les couches d'oxydation et de corrosion présentes à la surface des alliages cuivreux d'objets du patrimoine culturel sont souvent très riches d'informations. Elles peuvent renseigner sur l'aspect d'origine de l'objet, sur les causes d'abandon et sur l'état de conservation. Elles sont souvent de structures et de natures très complexes et leur analyse est très délicate car elle est soumise à des contraintes sévères de préservation de l'objet.<br />Nous nous sommes intéressés aux couches provenant d'oxydations à haute température et aux patines intentionnelles antiques.<br />Nous avons développé les méthodes analytiques non destructives et les dispositifs expérimentaux les plus adaptés à ces problématiques en nous basant principalement sur les analyses par faisceau d'ions.<br />L'oxydation à haute température du système cuivre-étain a été étudiée de manière approfondie, tant au niveau de la nature des couches, des cinétiques de croissance que des mécanismes réactionnels. Nous avons proposé un modèle tenant compte de tous les résultats expérimentaux que nous avons obtenus, mettant en évidence le rôle inhibiteur de l'étain.<br />Nous avons également étudié les patines intentionnelles antiques qui sont le résultats de traitements chimiques effectués par l'artisan pour modifier l'aspect et la couleur du matériau métallique. Pour cela nous avons analysé un corpus d'objet provenant des collections de divers musées nationaux, s'étalant de l'Egypte Antique à l'Empire romain.<br />Ces analyses ont permis d'augmenter significativement les données présentes dans la littérature sur ce type d'objets et sur ces techniques. Elles ont permis la fabrication d'analogues de laboratoire en expérimentant différentes recettes présentes dans la littérature. Les résultats des analyses d'objets et de ces expérimentations ont permis des avancées dans la connaissance de ce type de couches d'oxyde très particulières, mais aussi dans le domaine de l'histoire des techniques et stylistique dans l'Antiquité méditerranéenne.