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LES DEPOTS ELECTROLYTIQUES DE METAUX PRECIEUX M Cote, 11/2009.

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1 LES DEPOTS ELECTROLYTIQUES DE METAUX PRECIEUX M Cote, 11/2009

2 2 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface Généralités LES DEPOTS DE METAUX NOBLES Les métaux nobles or Platine Argent osmium Iridium Palladium Rhodium Ruthénium Bains complexes secret industriel composition donnée limitée On distingue les métaux nobles et les métaux précieux

3 3 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- DEFINITIONS Métaux nobles : - appartiennent aux groupes IB et VIII de la classification périodiques (Ag, Au, Ru, Rh, Pd, Os Ir) - peu fréquents dans la croûte terrestre - grande résistance à loxydation et difficile à ioniser - bon conducteur électrique Métaux précieux : - Code générale des impôts, article 521 Ag, Au, Ru, Pt (Loi française) - Les alliages doivent avoir un titre minimal (exprimé en millième en masse) - ex : Au 750 ou 916 millième - un métal pur 1000 millième correspond à 24 carats - 18 carats 750 milllième - Législation concernant les revêtements de métaux précieux - ex plaqué or : Titre minimal : 500 millième Épaisseur minimal : 5 mm pour lhorlogerie, 3 mm pour autres Poinçon carré de responsabilité du fabricant

4 4 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES Caractéristiques des métaux nobles : les valeurs indiquées sont celles des métaux purs souvent alliés

5 5 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES Utilisation des revêtements de métaux nobles Applications techniques : Ag : bon conducteur électrique contacts électriques pour circuit de moyenne et haute tension. Basse tension problème formation dune couche de sulfure Au : bon conducteur électrique + inaltérabilité contacts électriques connecteurs, circuits imprimés Pd : activité catalytique mais fortes variations du cours peu attractifs Rh : grande dureté préféré dans certains contacts Pt : coût élevé + qualité des dépôts médiocres peu dapplication Applications décoratives Leur inaltérabilité, leur couleur, leur caractère prestigieux domaine décoratif (bijouterie, horlogerie, …) Utilisation souvent dune couche de Pd ou Pt interposé entre métal noble et métal commun éviter la diffusion à la surface du métal commum oxydation

6 6 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- ARGENTAGE Déposé sous forme dargent pur Bain contiennent des additions minérales antimoine ou silicium améliore la dureté (25 Hv de lAg pur) Bains utilisés : alcalins, à base de KAg(CN) 2 K pour améliorer la conductivité densité de courant plus élevée anodes solubles en argent cyanures libres favorise la dissolution des anodes et améliore la qualité des revêtements car grains plus fins + meilleur répartition Applications techniques Bonne conductivité contacts électriques Dautres bains existent comme sans cyanures (exigences particulières environnement ou quantité des bains entraînées importantes On utilise du AgS à base de thiosulfate + complexants Pb : complexants parfois plus difficile à traiter que cyanures

7 7 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- ARGENTAGE Applications décoratives : 2 options sont possibles : les bains mats ou les bains brillants. Les bains mats sont utilisés pour les objets qui resteront en létat ou qui reçoivent de toute façon un avivage mécanique final. Les brillanteurs utilisés dans les bains brillants sont de cinq types : - sulfure de carbone et dérivés ; - composés organiques sulfurés (mercaptans, par exemple) ; - composés organiques minéraux (thiosulfate, thiocyanate, etc) ; - composés du sélénium ou du tellure ; - métaux des groupes IV et V (antimoine, bismuth, silicium, etc).

8 8 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES Protection de lAg :. Largent est sujet au ternissement la surface jaunit puis se colore en brun, en bleue puis en noir Ternissement = formation de sulfures et doxydes au contact de latmosphère Les composés soufrés dans lair sont dorigine urbaine ou industrielle Plusieurs solutions pour éviter le noircissement de largent : - Passivation : traitement dans des solutions dacide chromique ou un bichromate - Inhibiteurs : inhibiteurs de corrosion incorporés dans un plastique utilisés pour la protection pendant le conditionnement ou stockage - Vernissage : couche de vernis incolore barrière contre sulfuration - Revêtement métalliques : Palladiage, rhodiage mais pas dorage car lAg diffuse dans la couche dor

9 9 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- DORURE bains à base de daurocyanure de potassium KAu(CN) 2 sa bonne résistance aux agents agressifs en font un revêtement idéal des contacts Deux types dapplication : technique et décoratif Dorage technique usages nombreux pour les applications électriques et électroniques En raison du coût élevé du matériau déposé, les épaisseurs sont généralement faibles (0,1 à 2 µm) Les revêtements techniques sont en général constitués dor pur Un élément durcissant en très faible teneur (cobalt, nickel, fer…) peut cependant être ajouté Dorage technique Les bains contiennent, en plus de laurocyanure, des sels conducteurs et des tampons (citrates, phosphates, acide phosphorique, …) bain neutre (type 1) est utilisé pour déposer de lor pur pour les applications en microélectronique. faibles additions dun métal de la triade du fer (type 2) qui donnent des dépôts brillants contenant entre 99,5 et 99,8 % dor et qui ont une dureté de lordre de 130 à 160 HV Le bain de type 3 conduit à des dépôts plus alliés (90 à 95 % dor) ayant une dureté se situant vers 200 à 270 HV.

10 10 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- DORURE Dorage décoratif. La couche dor déposée peut avoir un but purement décoratif (obtention dune couleur jaune caractéristique) un but fonctionnel (protection contre la corrosion) ou une fonction mixte associant protection et décoration dépôt dor pur nest quexceptionnellement utilisé pour les applications décoratives Les alliages les plus utilisés sont lor-argent et lor-cuivre-cadmium. Si e > à 2 ou 3 µm utilise une première couche dite de « mise en épaisseur » qui constitue lessentiel de la protection de lobjet. Elle est complétée par une couche de « mise en teinte » qui donne à louvrage son aspect définitif.

11 11 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- DORURE Dorage décoratif Bains cyanurés de mise en épaisseur Les dépôts or-argent et or-cuivre-cadmium permettent de réaliser des revêtements dépaisseur supérieure à 200 µm qui peuvent alors être séparés de leur support. sur un objet en métal fusible (alliage détain) ou sur un métal facilement détruit de manière chimique (aluminium, cuivre…) autorise la fabrication aisée douvrages en alliage dor creux de forme complexe.

12 12 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- DORURE Dorage décoratif Bains de mise en teinte Ces bains sont aussi bien adaptés au dépôt de couches minces de moins de 0,1 µm quà la finition en couleur dun ouvrage plaqué or ayant déjà reçu une mise en épaisseur. Ils forment une couche de titre élevé (90 à 95 % dor en général), dont la couleur est fixe et peu dépendante des conditions de dépôt.

13 13 Plating Training – M Cote, Nov 2009 Cours : Les traitements de surface LES DEPOTS DE METAUX NOBLES- DORURE Dorage décoratif Prédorage Lutilisation dun prédorage est indispensable à ladhérence lorsque lon revêt des métaux passifs comme lacier inoxydable. Un bain très acide a été spécialement développé pour cet usage. Il évite le recours au nickel dont la pratique est délicate et parfois impossible (gammes sans nickel).


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