| Titre : | L’effet des paramètres d’électrolyse sur le comportement de dépôts composites Ni-Cr électro-déposés |
| Auteurs : | Elkhanssa AIDAOUI, Auteur ; Hachemi Ben Temam, Directeur de thèse |
| Type de document : | Monographie imprimée |
| Editeur : | Biskra [Algerie] : Université Mohamed Kheider, 2020 |
| Langues: | Français |
| Mots-clés: | Revêtements d'alliage Ni-Cr,électrodéposition,Additif organique naturel,morphologie,spectroscopie d'impédance électrochimique (EIS). |
| Résumé : |
L'électrodéposition se réfère à un processus de croissance du film qui consiste en la
formation d'un revêtement métallique sur un matériau de base se produisant à travers la réduction électrochimique des ions métalliques à partir d'un électrolyte. La technologie correspondante est souvent connue sous le nom galvanoplastie. Dans ce travail on a mené une étude expérimentale des revêtements composites nickel Chrome. Ces revêtements ont été réalisés par électrodéposition sur des pièces cylindriques en Cuivre. Spécifiquement, notre travail est porté sur l’effet d’additif organique naturel sur les caractéristiques morphologique, structurale, mécanique et électrochimique des revêtements composites Ni-Cr électrodéposés sur des substrats de cuivre préalablement traités. Les différentes couches électrodéposés ont été caractérisées par différentes techniques d’analyse à savoir : la qualité d’adhérence, la tenue à la corrosion dans l’eau de mer, la microdureté Vickers, la diffraction des rayons X, la morphologie par microscopie électronique à balayage suivie d’une microanalyse (EDS). La morphologie de la surface des films varie en présence de l’additif. La diffraction X indique une modification sur les propriétés microstructurales des dépôts telle que la taille des cristallites. Les propriétés mécanique et électrochimique de ces revêtements ont été considérablement améliorées par l’ajout de l’additif |
| Sommaire : |
RESUME…………………………………………………...…………………………… I
ABSTRACT……………………………………………………...……………………… II III .................................................................................................... ملـخص SOMMAIRE……………………………………………………...…………………….. IV LISTE DES FIGURES ……………………………………………………...….............. IX LISTE DES TABLEAUX ……………………………………………………................ XIII INTRODUCTION GENERALE ……………………………………………….............. 1 CHAPITRE I SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE I.1. Revêtements métalliques ………………………………………………………........ 6 a. Revêtements anodiques ………………………………………..……….................... 6 b. Revêtements cathodiques ……………………………............................................... 7 I.2. Techniques de revêtement métallique ………………………………………............ 7 I.2.1. Dépôts électrolytiques ………………………………………….... 7 I.2.2. Dépôts chimiques (ou autocatalytiques) ....................................... 8 I.2.3. Dépôts en phase vapeur………………………………………….. 8 I.2.4. Dépôts par immersion ……………………………. …………….. 9 I.2.5. Dépôts par projection à chaud (shoopage)………………………. 10 I.3. Domaines d'application………………………………… …………………………. 10 I.4. Electrodéposition des métaux ……………………………………………….. …….. 10 I.5. Principes fondamentaux de l’électrodéposition des métaux………………………... 11 I.5.1. Interface électrode-électrolyte……………………………………….. 12 I.5.2. Cinétique à l’interface électrode-électrolyte ………………………... 14 I.6. Mécanismes de l’électrodéposition………………………………………………… 23 I.6.1. Mécanisme de transfert ion- marche………………………………. 23 I.6.2. M mécanisme de transfert ion-terrasse………………………………. 23 I.7. Modes de croissance………………………………………………………………… 24 I.7.1. Mode de croissance 2D (mécanisme de Frank-Van der Merve) ……. 25 SOMMAIRE V I.7.2.Mode de croissance 3D (mécanisme de Volmer-Weber)……………. 25 I.7.3.Mode de croissance 2D suivie d’une croissance 3D (mécanisme de Stranski-Krastanov)…………………………………………………………………....... 25 I.8.Conclusion…………………………………………………………………………… 26 Références bibliographiques…………………………………………………………….. 27 CHAPITRE II ELECTRODEPOSITION DES REVETEMENTS COMPOSITES II.1. INTRODUCTION…………………………………………………………………. 29 II.2. Principe de la co-déposition………………………………………………………... 29 II.3. Notion de codéposition…………………………………………………………….. 31 II.4. Influence des paramètres du dépôt sur les processus d'électrodéposition d’alliages 34 II.4.1. Effet de la densité et de la distribution du courant ………………………... 34 II.4.2. Effet de la température……………………………………………………... 35 II.4.3. Effet de la nature du substrat……………………………………………….. 35 II.4.4. Effet de la composition d'électrolyte ………………………………………. 36 II.4.5. Effet de l’agitation ………………………………………………………… 36 II.4.6. Effet de pH de la solution………………………………………………… 36 II.5. Impuretés…………………………………………………………………………… 39 II.6.Les revêtements composites à matrice base nickel…………………………………. 39 II.7. Electrodéposition du nickel et ses composites…………………………………….. 42 II.7.1. Propriétés du Nickel pur …………………………………………………… 42 II.7.2. Propriétés du chrome pur…………………………………………………… 43 II.7.3. Résistance à la corrosion des revêtements au nickel………………………... 44 II.8. Effet des additifs organique sur l’électrodéposition des métaux et alliages……….. 48 II.8.1. Influence des additifs………………………………………………………. 48 II.8.2. Principes d’action des additifs…………………………………………… 50 II.8.2.1. Blocage de la surface………………………………………………. 51 II.8.2.2. Adsorption réactive………………………………………………… 52 II.8.2.3. Complexation en solution………………………………………….. 53 II.8.3. Effets des additifs organiques………………………………………………. 53 II.8.3.1.Agents mouillants………………………………………………….. 53 II.8.3.2.Affineurs-brillanteurs………………………………………………. 54 SOMMAIRE VI II.8.3.3.Nivelants …………………………………………………………... 55 II.8.3.4.Tensioactifs………………………………………………………… 55 II.8.3.5.Agents complexants……………………………………………….. 56 II.9.Utilisation de composés organiques naturels comme additifs …………………….. 57 II.9.1.Données générales sur le Figuier de barbarie……………………………….. 57 II.9.1.1.Intérêts et utilisations………………………………………………. 57 II.9.1.2.Description de la plante…………………………………………….. 58 II.9.1.3.Composition chimique de la figue de barbarie……………………... 59 II.9.1.4.Composition chimique des raquettes……………………………….. 60 II.10. Conclusion………………………………………………………………………… 61 Références bibliographiques…………………………………………………………….. 62 CHAPITRE III TECHNIQUES EXPERIMENTALES ET MODES OPERATOIRES III.1. Techniques expérimentales………………………………………………………... 66 III.1.1. Diffraction des Rayons X (DRX)………………………………………… 66 III.1.2. Microscopie Electronique à Balayage (MEB)……………………………. 68 III.1.3. Dureté …………………………………………………………………….. 70 III.1.4.Étude de la corrosion……………………………………………………… 71 III.1.4.1. Courbes de polarisation : représentation de TAFEL……………. 71 III.1.4.2. Spectroscopie d’impédance électrochimique…………………….. 72 III.1.5. Spectroscopie Infrarouge (IR)……………………………………………. 77 III.2. Procédures et modes expérimentaux………………………………………………. 77 III.2.1. Dispositif expérimental …………………………………………………. 77 III.2.2. Produits chimiques ……………..……………..………………………… 78 III.2.3. Electrodes ……………..………………..………………………....... 79 III.2.4. Bain d’électrodéposition………………………………………………. 79 III.2.5. Préparation des échantillons……………………………………………… 80 III.2.6. Conditions d’élaboration…………………………………………………. 80 III.3. Conclusion………………………………………………………………………… 81 Références bibliographiques……………………………………………………………. 82 SOMMAIRE VII CHAPITRE IV RESULTATS ET DISCUSSIONS IV.1. Effets de la densité de courant…………………………………………………….. 83 IV.1.1. L’adhérence ………………………………………………………. …….. 83 IV.1.2. Caractérisation structurale et morphologique…………………………….. 84 IV.1.2.1. Caractérisation morphologique couplée à l’analyse EDS……… 84 IV.1.2.2. Diffraction des rayons X (DRX)……………………………….. 85 IV.1.3. Caractérisation mécanique ………………………………………………. 86 IV.1.3.1. Microdureté ……………..…..…………………………………... 86 IV.1.4. Comportement électrochimique des alliages Ni-Cr ……………………… 87 IV.1.4.1. Courbes de polarisation (courbes de Tafel)……………………. 87 IV.1.4.2. Etude par spectroscopie d’impédance électrochimique……….. 88 IV.2. Préparation et caractérisation d’un additif organique naturel……………………. 91 IV.2.1. Caractérisation des matériaux……………………………………………. 91 IV.2.1.1. Analyse structurale ……………………………………………. 91 IV.2.1.1.1. Spectroscopie FTIR ……………………………….. 91 IV.2.1.1.2. Diffraction des rayons X (XRD)………………….. 92 IV.2.1.2. Analyse morphologique……………………………………….. 93 IV.2.1.2.1. Micrographies électroniques à balayage (MEB)…… 93 IV.2.1.3. Analyse élémentaire (EDS)……………………………………. 94 IV.3. Effet d’un additif organique sur les propriétés des électrodépôts de Ni-Cr…….. 96 IV.3.1. Caractérisations structurelles et morphologiques ………………………… 96 IV.3.1.1. Aspect visuel.……..…………………………………….............. 96 IV.3.1.2. Morphologie……..…………………………………………….. 97 IV.3.1.3. Composition chimiques des dépôts composites Ni-Cr…………. 98 IV.3.1.4. Analyses DRX………………………………………………….. 101 IV.3.2. Effet de l’additif sur les propriétés mécanique ………………………….. 103 IV.3.2.1. Microdureté…………………………………………………….. 103 SOMMAIRE VIII IV.3.3. Effet de l’additif sur les propriétés anticorrosion ………………………. 104 IV.3.3.1. Etude par spectroscopie d’impédance électrochimique ………… 104 Références bibliographiques…………………………………………………………….. 107 CONCLUSION GENERALE…………………………………………………………… 110 |
Disponibilité (1)
| Cote | Support | Localisation | Statut | Emplacement | |
|---|---|---|---|---|---|
| TH/1060 | Thèse de doctorat | BIB.FAC.ST. | Empruntable |
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