Ravageur de l'étain - Tin pest
Le ravageur de l'étain est une transformation autocatalytique et allotropique de l'élément étain , qui provoque la détérioration des objets en étain à basse température. Tin ravageur a également été appelée la maladie d'étain , la brûlure de l' étain ou la lèpre d'étain ( lèpre d'Étain ).
Il a été observé dans l' Europe médiévale que les tuyaux des orgues à tuyaux étaient affectés dans les climats frais. Dès que l'étain a commencé à se décomposer, le processus s'est accéléré.
Avec l'adoption de la directive sur la restriction des substances dangereuses (RoHS) en Europe et de réglementations similaires ailleurs, les alliages de soudure plomb/étain traditionnels dans les appareils électroniques ont été remplacés par de l'étain presque pur, introduisant des parasites de l'étain et des problèmes connexes tels que les moustaches d'étain .
Transformation allotropique
À 13,2 °C (environ 56 °F ) et moins, l'étain pur passe de l' allotrope métallique argenté et ductile de l' étain blanc de forme à l' étain gris cassant, non métallique, de forme avec une structure cubique en diamant . La transformation est lente à initier en raison d'une énergie d'activation élevée, mais la présence de germanium (ou de structures cristallines de forme et de taille similaires) ou de très basses températures d'environ -30 °C facilite l'initiation. Il y a aussi une grande augmentation de volume d'environ 27 % associée au changement de phase vers l'allotrope non métallique à basse température. Cela fait souvent que les objets en étain (comme les boutons) se décomposent en poudre pendant la transformation, d'où le nom de parasite de l'étain .
La décomposition va se catalyser , c'est pourquoi la réaction s'accélère une fois qu'elle démarre ; la simple présence de parasites de l'étain conduit à plus de parasites de l'étain. Les objets en étain à basse température se désintégreront simplement.
Exemples historiques possibles
Expédition Scott en Antarctique
En 1910 , l' explorateur polaire britannique Robert Scott espérait être le premier à atteindre le pôle Sud , mais fut battu par l' explorateur norvégien Roald Amundsen . À pied, l'expédition a parcouru les déserts gelés de l' Antarctique , marchant vers des caches de nourriture et de kérosène déposés sur le chemin. Au début de 1912, à la première cache, il n'y avait pas de kérosène ; les canettes – soudées à l'étain – étaient vides. La cause des boîtes vides pourrait avoir été liée à un parasite de l'étain. Certains observateurs accusent une soudure de mauvaise qualité, car des boîtes de conserve de plus de quatre-vingts ans ont été découvertes dans des bâtiments de l'Antarctique avec la soudure en bon état.
Les boutons de Napoléon
On raconte souvent l'histoire des hommes de Napoléon gelant dans l'amère hiver russe , leurs vêtements s'effondrant alors que la peste d'étain mangeait les boutons. Cela semble être une légende urbaine , car il n'y a aucune preuve de boutons défaillants, et ils ne peuvent donc pas avoir été un facteur contribuant à l'échec de l'invasion . Les boutons d'uniforme de cette époque étaient généralement en os pour les enrôlés et en laiton pour les officiers. Les critiques de la théorie soulignent que tout étain qui aurait pu être utilisé aurait été assez impur, et donc plus tolérant aux basses températures. Les tests en laboratoire du temps nécessaire à l'étain non allié pour développer des dommages importants par les parasites de l'étain à des températures abaissées est d'environ 18 mois, ce qui est plus de deux fois la durée de l'invasion. Néanmoins, certains régiments de la campagne avaient des boutons d'étain et la température atteignait des valeurs suffisamment basses (inférieures à -40 °C ou °F). En fait, aucun des nombreux récits de survivants ne mentionne de problèmes avec les boutons et il a été suggéré que la légende est un amalgame d'un cas de désintégration de boutons d'étain russes dans un entrepôt de l'armée dans les années 1860 et de l'état désespéré de l'armée de Napoléon, ayant transformé les soldats en mendiants en haillons.
Ravageur de l'étain moderne depuis l'adoption de RoHS
Avec l'adoption des réglementations de la directive sur la restriction des substances dangereuses (RoHS) en Europe, la Californie interdisant la plupart des utilisations du plomb et des réglementations similaires ailleurs, le problème des parasites de l'étain est de retour, car certains fabricants qui utilisaient auparavant des alliages étain/plomb utilisent désormais principalement alliages à base d'étain. Par exemple, les fils de certains composants électriques et électroniques sont plaqués d'étain pur. Dans les environnements froids, cela peut se transformer en étain gris à modification , qui n'est pas électriquement conducteur , et tombe des fils. Après réchauffage, il redevient étain blanc à modification , qui est électriquement conducteur et peut provoquer des courts-circuits électriques et une défaillance de l'équipement. Ces problèmes peuvent être intermittents lorsque les particules d'étain en poudre se déplacent. Les parasites de l'étain peuvent être évités en s'alliant avec de petites quantités de métaux ou semi- métaux électropositifs solubles dans la phase solide de l'étain, par exemple l' antimoine ou le bismuth , qui empêchent la décomposition.
Voir également
- Maladie du bronze - destruction d'artefacts en bronze par corrosion
- Intermétallique or-aluminium - donnant lieu à la peste violette ou à la peste blanche , un autre mode de défaillance des composants électroniques en raison de la formation d'une substance cristalline.
- Ravageur du zinc – pourriture du zinc par un processus de corrosion intercristallin indépendant.
Les références
Liens externes
| Vidéo externe | |
|---|---|
 ravageur de l'étain, transformation de l'étain bêta en modification alpha (étain gris) sur YouTubeVidéo en accéléré d'un ravageur de l'étain sur un lingot |