On m'a demandé à plusieurs reprises de calculer le potentiel de corrosion galvanique entre des métaux. La plupart du temps, lorsque l'on me pose cette question, la préoccupation provient d'une application dans laquelle les métaux de liaison seront assemblés dans un environnement corrosif, tel qu'une solution saline.
Lorsque le potentiel doit être calculé pour la liaison de deux métaux élémentaires, le potentiel de corrosion galvanique est simple à calculer. Il suffit de rechercher la différence de potentiel anodique entre les deux métaux dans la série galvanique d'un manuel de chimie générale et si la valeur est inférieure à 0,15 V (le maximum recommandé pour une solution saline), la corrosion galvanique ne devrait pas être un problème.Pour les environnements normaux, tels que le stockage dans des entrepôts ou des environnements non contrôlés par la température et l'humidité, il ne devrait pas y avoir plus de 0,25 V de différence dans l'indice anodique. Pour les environnements contrôlés, tels que ceux dont la température et l'humidité sont contrôlées, une différence de 0,50 V peut être tolérée.
Cette valeur est toutefois beaucoup plus difficile à calculer si les métaux de liaison sont des alliages plutôt que des métaux élémentaires.
Par exemple, je ne peux pas facilement fournir la différence de potentiel anodique entre 80Au20Sn et un placage d'Au pur pour prouver qu'elle est inférieure à 0,15V, car je ne peux pas calculer théoriquement le potentiel anodique pour l'alliage AuSn. Les données sont facilement disponibles pour les métaux purs, mais le potentiel des différents alliages de soudure doit être déterminé expérimentalement parce que le potentiel de tension n'est pas linéaire et que lorsque vous commencez à ajouter un deuxième métal à un métal pur, le taux de changement de tension est différent entre les différents alliages.
Nous avons testé la corrosion de couvercles Kovar plaqués or qui étaient scellés à des boîtiers de semi-conducteurs dotés d'un anneau d'étanchéité en or utilisant une préforme d'AuSn. Ils ont été testés pour la corrosion dans une chambre à brouillard salin conformément à la norme MIL STD 883. La corrosion, lorsqu'elle s'est produite, a toujours eu lieu sur le couvercle où l'or poreux a permis la corrosion sous-jacente du nickel.
