Présentation
Auteur(s)
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Patrick BENABEN : Docteur Ingénieur - Chef du Département de traitements de surface - École nationale supérieure des mines de Saint-Étienne
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Frédéric DURUT : Docteur - Département de recherche sur les matériaux nucléairesCentre d’études atomiques de Valduc
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Lire l’articleINTRODUCTION
Les dépôts électrolytiques de nickel, réalisés par électrolyse de solutions aqueuses de différents types de sels suivant l’application envisagée et les caractéristiques des dépôts que l’on cherche à produire, représentent une activité industrielle importante : la consommation de nickel électrolytique est largement supérieure à la consommation des autres métaux classiquement utilisés industriellement pour les autres types de revêtements électrolytiques tels que le cuivre, le chrome, le zinc...
Le dépôt de nickel combiné avec un dépôt de chrome est le revêtement de surface le plus courant pour conserver un aspect décoratif aux pièces revêtues. Depuis le développement des bains de nickelage brillant, le nickel est également très utilisé directement sans opération mécanique de polissage en sous-couche associé avec le chrome pour des applications variées : ameublement, plomberie, décoration, automobile, articles de sport... Bien que ses reflets soient différents de ceux du chrome électrodéposé (décelable par les yeux habitués), une similitude dans l’aspect favorise aussi son utilisation en sous-couche pour pallier d’éventuels défauts lors du chromage décoratif ou qui peuvent apparaître durant l’utilisation.
Avec d’autres métaux plus nobles (palladium, rhodium, platine ou or), il était largement utilisé en bijouterie jusqu’à ce qu’il soit suspecté d’être à l’origine de troubles de la santé. Son interdiction en tant que sous-couche rend la mise au point de procédé de substitution nécessaire et des études sont en cours.
D’autres applications de dépôts de nickel sont réalisées, toujours en sous- couche, en particulier dans le domaine de la connectique ou il sert de base aux dépôts de métaux tels que l’or en particulier pour éviter la diffusion dans le substrat et pour des raisons de coût.
Enfin, le nickel électrolytique est utilisé en dépôts très épais (plusieurs centaines de micromètres) dans le domaine de l’électroformage, par exemple pour la fabrication de moules, ou dans le domaine du rechargement pour reprendre les cotes de certaines pièces en complément ou en parallèle des méthodes de projection thermique ou de soudure.
Dans ce premier article sont traités les principes généraux du nickelage, la préparation des surfaces, la structure, les propriétés et les applications des dépôts. La mise en œuvre du nickelage électrochimique fait l’objet d’un deuxième article.
VERSIONS
- Version archivée 1 de oct. 1983 par Yves BADÉ
DOI (Digital Object Identifier)
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3. Perspectives
Le nickelage qui voit son horizon s’assombrir en ce qui concerne son utilisation comme sous-couche ou revêtement pour les matériaux qui pourraient être en contact avec la peau des utilisateurs, est actuellement de plus en plus utilisé en mécanique et dans l’industrie électronique, domaine dans lequel ces risques sont limités. La concurrence avec le nickelage chimique est importante mais le nickelage électrolytique garde encore pour lui ses caractéristiques d’exploitation, qui en fait un procédé simple d’utilisation et économiquement très compétitif.
La grande panoplie des caractéristiques des dépôts obtenus suivant la formulation et les conditions de dépôt rendent ce revêtement de surface incontournable dans de nombreuses applications parmi lesquelles on peut citer :
-
en sous-couche pour augmenter la résistance à la corrosion ;
-
en tant que revêtement nivelant et brillant pour l’application décorative ;
-
pour ces caractéristiques physico-chimiques associant microdureté assez élevée, ductilité importante et étanchéité du dépôt quand il est réalisé correctement.
Une application pouvant permettre de réaliser des dépôts sélectifs épais de nickel a été développée récemment [26]. Les bains utilisés sont à base de sulfamate avec comme anode, une anode « ayant des dimensions stables ». Il est possible, avec le système hors-cuve proposé, de réaliser des dépôts très épais en évitant les contraintes et les coûts associés au retraitement des bains pour pallier les phénomènes de dégradation (abaissement du pH) ou diminution de la concentration en Ni2+. Cette méthode permet, d’après les auteurs, de remplacer les méthodes habituelles (de revêtement sélectif par exemple) sans avoir semble-t-il, d’une part à se préoccuper du maintien du pH et de la concentration en nickel et d’autre part à rectifier le dépôt de manière régulière au fur et à mesure de l’augmentation de l’épaisseur en raison des nodules métalliques qui se forment.
D’autres développement pour le nickelage sont en cours en particulier en ce qui concerne l’évolution de sa structure pour permettre de réaliser des dépôts aux caractéristiques mécaniques et chimiques définies....
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Perspectives
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - POURBAIX (M.) - Atlas d'équilibres électrochimiques à 25 C - . Gauthier-Villars & Cie Éditeur, Paris, 1963.
-
(2) - Manuel des traitements de surface à l’usage des bureaux d’études - . CETIM, 1987.
-
(3) - DEVARAJ (D.), SESHARI (S.K.) - Pulsed electrodeposition of Ni - . Plating and Surface Finishing, p. 62-66, juin 1996.
-
(4) - GROSHART (E.C.) - Preparation of basis metals for plating - . Metal Finishing, Guidebook and Directory Issue, p. 189-200, 1998.
-
(5) - LACOURCELLE (L.) - Traité de galvanotechnique - . Galva-Conseils Édition, 1996.
-
(6) - WERY (M.) - Dégraissage - . Techniques de l'Ingénieur, [M 1 450], Traité Traitement des métaux, 12-1998.
-
...
ANNEXES
1 Fournisseurs (produits et/ou matériels)
(liste non exhaustive)
ATOTECH France
AMPERE INDUSTRIE
BAYER SA
CAPOL Procédés
CHAMPOISEAU SA
CORELEC (Sté)
COVENTYA SAS
ELECTRO FINISH (Sté)
ENGELHARD CLAL
EUROGALVA
FIEF
DALIC
ENTHONE SAS
L.C. Système
LORILLEUX (Ets)
MAC DERMID FRAPPAZ SA
MÉTAUX et CHIMIE
MICRONICS SYSTEMS
PROLECTRO (Sté)
UNISIDA
SIFCO Selective Plating France
HAUT DE PAGE
CEFRACOR : Centre Français de l’ Anticorrosion
C.E.M. : Cercle d’Études des Métaux
CETIM : Centre Technique des Industries Mécaniques
IFETS : Institut Français de l’Environnement et des Traitements de Surface
S.A.T.S. : Syndicat National des Entreprises d’Applications...
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