Méthodologie :
La mise en place d'une politique d'entretien des collections métalliques dans les musées s'appuie sur la surveillance de la corrosion atmosphérique des œuvres (exemple : La corrosion du plomb aux Archives Nationales de France). Pour identifier les facteurs d'altération comme le climat, les gaz polluants, les poussières, le Département Prévention a développé une méthode de travail basée sur la caractérisation des produits de corrosion des œuvres, sur l'étude de moniteurs passifs constitués des mêmes métaux que les œuvres originales et exposés avec elles, et sur la surveillance en temps réel de la cinétique de corrosion ; enfin l'analyse directe de l'air permet, si nécessaire, de confirmer la présence de polluants responsables de la corrosion. L'analyse des produits de corrosion des œuvres montre l'action de l'environnement actuel sur des objets déjà "patinés" ou corrodés dans le passé. Le C2RMF s'est spécialisé dans les techniques non destructives d'analyse de surface utilisées pour mesurer l'épaisseur de la couche corrodée : la spectrométrie d'ions rétro diffusés (RBS) donne des informations sur la concentration en éléments légers (oxygène, soufre, chlore) de cette couche, la diffraction des rayons X aux petits angles nous renseigne sur sa structure cristallographique, le microscope électronique à balayage est utilisé pour son observation topographique. L'exposition de moniteurs passifs avec les collections présente de nombreux avantages car elle autorise les prélèvements, l'emploi de techniques d'analyse destructives, parfois sous vide. C'est une méthode d'évaluation visuelle peu coûteuse est facile à utiliser par les responsables de collections. Les moniteurs passifs complètent les résultats obtenus sur les œuvres, leur interprétation permet de limiter les analyses d'air à la recherche des seuls polluants incriminés. La surveillance en temps réel est possible grâce à des capteurs basés sur la mesure de résistance de couches minces métalliques, ou sur la mesure de variations de masse de couches minces déposées sur des microbalances à quartz. Dans le premier cas on mesure la résistance d'un circuit électrique (pont de Wheatstone) constitué d'un film de métal d'environ 250 nm d'épaisseur exposé dans l'environnement étudié. La formation de produits de corrosion (non conducteurs) se traduit par la diminution de la quantité de métal sain (conducteur), donc par l'augmentation de la résistance du circuit. Ces mesures sont possibles sur le cuivre et l'argent mais aussi le fer, le plomb, l'aluminium, le nickel.Dans le second cas un film métallique d'une épaisseur de 400 nm est déposé sur un quartz piézo-électrique. Divers produits de corrosion se forment quand d'éventuels polluants entrent en contact avec le métal, entraînant un gain de poids. On mesure la dérive de la fréquence de résonance du cristal de quartz lorsqu'il est soumis à cette surcharge de masse. Cette mesure est corrélée à l'épaisseur moyenne du film de corrosion sur la surface métallique. Cette technique très sensible est bien adaptée à l'étude de la cinétique de corrosion dans des environnements faiblement corrosifs. Des études sont en cours au Centre Historique Minier à Lewarde, au Musée du fer à Jarville, dans les ateliers de restauration du Pavillon de Flore au Musée du Louvre, au Musée national de l'Orangerie. Ces études in situ montrent l'action globale d'un environnement partiellement connu sur la cinétique de corrosion des métaux, dans des locaux abritant une activité professionnelle (ateliers de restauration, laboratoire, musées) occupés ou inoccupés, avec ou sans lumière, sur des périodes de plusieurs mois. D'autres études sont menées en chambre climatique / de pollution pour étudier les mécanismes d'altération du métal en fonction de l'humidité relative ou des gaz polluants.
Publications :
M. Dubus, I. Colson, E. Ioannnidou, B. Moignard, J. Salomon, P. Walter, J.-C. Dran : Elemental and structural analysis of corroded lead seals from the XIIIth. to XVth. centuries : preliminary study, 6th international conference on non destructive testing and microanalysis for the diagnostics and conservation of cultural heritage, Rome, 17-20 mai, 1999
E. Ioannidou, D. Bourgarit, T. Calligaro, J.-C. Dran, M. Dubus, J. Salomon, P. Walter : RBS and NRA with external beams for archaeometric applications, IBA 14, ECAART 7, Dresden, juillet 1999
E. Ioannidou, D. Bourgarit, T. Calligaro, J.-C. Dran, M. Dubus, J. Salomon, P. Walter : RBS and NRA with external beams for archaeometric applications, Nuclear Instruments and Methods in Physics Research B, 1-7, 16 December 1999
M. Dubus, J.-C. Dran, M. Gunn, A.-M. Laurent, M. Leroy, J. Salomon, P. Walter : La conservation des sceaux en plomb aux Archives nationales de France,., 4e Conférence de la commission européenne " La recherche pour la protection, la conservation et la mise en valeur du patrimoine culturel ", Strasbourg, 22-24 novembre 2000
M. Dubus, M. Aucouturier, J.-C. Dran, L. Pichon, J. Salomon, L. Vilmont : Copper and silver corrosion monitoring in museums, Exposure 2001 International Conference on the Corrosion, Conservation & Situ, on Display & in Storage Hildesheim 7-10 nov 2001
M. Dubus, A. Paris, F. Mirambet, O. Guillon : Conservation préventive du patrimoine industriel, La conservation du patrimoine industriel, Centre Historique Minier, Lewarde, 6-8 mars 2002
M. Dubus, J.-C. Dran, M. Gunn, A.-M. Laurent, P. Walter : La conservation des sceaux en plomb aux Archives nationales de France, actes de la 4e Conférence de la commission européenne " La recherche pour la protection, la conservation et la mise en valeur du patrimoine culturel ", Strasbourg, 22-24 novembre 2000
M. Dubus, M. Aucouturier, J.-C. Dran, B. Moignard, L. Pichon, J. Salomon : Corrosion monitoring for the preventive conservation of the metalllic cultural heritage, ICS conservation science 2002, National Museums of Scotland, Edinburgh, 22nd to 24th May 2002
M. Dubus, M. Aucouturier, S. Colinart, I. Colson, J.-C. Dran, M. Gunn, A.-M. Laurent, M. Leroy, R. May, B. Moignard, J. Salomon, P. Walter : Evaluation de la corrosion du plomb aux archives nationales de France, ICOM-CC 13TH Triennial Meeting Rio de Janeiro - Brazil September 22-28, 2002
