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ROLES DES ORGANIQUES M Cote, 02/2009. 2 Plating Training – M Cote, Feb 2009 2 Cours : Les traitements de surface Une définition a été donnée par Bieleman.

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1 ROLES DES ORGANIQUES M Cote, 02/2009

2 2 Plating Training – M Cote, Feb Cours : Les traitements de surface Une définition a été donnée par Bieleman : « Les additifs sont des substances qui sont additionnées en petites quantités dans des matériaux ou des bains délectrolyse afin daméliorer ou de modifier certaines propriétés du revêtement ou du matériau durant sa fabrication, son stockage, son transport ou ses applications ». Les expressions « améliorer et modifier certaines propriétés » ne référent pas seulement aux propriétés techniques, des aspects économiques comme la réduction du coût de production doivent être inclus lors du choix de ladditif. Roles des additifs organiques

3 3 Plating Training – M Cote, Feb Cours : Les traitements de surface Pour faciliter ce choix, une tentative de classification a été effectuée dans le cas délaboration de métaux par voie électrolytique. Les auteurs ont répertorié les différents additifs selon : -leur nature chimique : composé organique ou minéral ; -leur activité interfaciale : surfactant (anionique, cationique ou non ionique) et tensioactif ; -la dimension des particules : solution moléculaire ou colloïdes ; -leur mécanisme dadsorption sur le substrat ; -leur effet sur le revêtement : agent brillanteur ou nivelant. Roles des additifs organiques

4 4 Plating Training – M Cote, Feb Cours : Les traitements de surface La présence dadditifs, dans lélectrolyte, a pour effet de modifier parfois radicalement les propriétés chimiques (comme la composition de lalliage), les propriétés physiques (comme les structures et les propriétés réflectrices, laptitude à recouvrir le substrat) les propriétés mécaniques (comme la dureté, létat de contrainte, la fragilité…) des revêtements Ces changements affectent non seulement - lorganisation collective des cristallites (texture, structure dendritique) - lorganisation interne (microstructure) de chaque cristallite : taille, morphologie, défauts structuraux, inclusions, etc. les additifs organiques peuvent avoir des effets significatifs sur le rendement de la réaction de réduction des espèces métalliques en influant sur le dégagement concurrentiel dhydrogène et sur la résistance à la corrosion. Roles des additifs organiques

5 5 Plating Training – M Cote, Feb Cours : Les traitements de surface Rôle daffineur. Agent affineur lorsque les cristaux métalliques électrodéposés ont une taille plus petite que celle observée en labsence de tout additif. Ces substances de hautes masses moléculaires, sadsorbent préférentiellement sur les sites actifs et ralentissent de ce fait leur développement ; elles égalisent ainsi les vitesses de croissance des cristaux et concourent à une structure plus fine et globalement plus régulière. Comme exemple dadditif de type « agent affineur », on peut citer la gélatine. Rôle de brillanteur. La brillance dune surface métallique résulte du fait que la lumière incidente sur cette surface est fortement réfléchie dans une certaine direction, avec un angle de réflexion égal et opposé à langle dincidence par rapport à la normale. La surface est dautant plus brillante, cest-à-dire proche dun miroir idéal, quelle diffuse moins de lumière et quelle la réfléchit davantage suivant la loi optique de Descartes, cest-à-dire de façon spéculaire. Une surface apparaît mate lorsque la lumière subit une réflexion diffuse. La brillance est le plus souvent appréciée visuellement, éventuellement par rapport à des étalons. Roles des additifs organiques

6 6 Plating Training – M Cote, Feb Cours : Les traitements de surface Sans addtifAvec Additif 1 Avec Additif 2 Roles des additifs organiques

7 7 Plating Training – M Cote, Feb Cours : Les traitements de surface Rôle de nivelant : La nivelance représente l'aptitude pour un électrolyte à compenser les micro-inégalités du substrat. La nivelance est donc observée lorsque le dépôt métallique est dépaisseur relativement importante dans les zones creuses du substrat métallique et dépaisseur moindre au niveau des zones de relief du métal de base. Si le caractère brillant des revêtements a trait à la production de couches à surface réfléchissante et donc à léchelle microscopique ( au µm). Cest en quelque sorte le pouvoir de répartition à léchelle macroscopique. Il faut distinguer deux types de nivellement : le nivellement géométrique le nivellement géométrique : Si la répartition du courant est uniforme, il se produit un remplissage progressif des creux. Ce nivellement nintéresse que de faibles rugosités et est fonction de la densité de courant. le nivellement électrochimique le nivellement électrochimique : Il apparaît en présence dadditifs organiques. Il provient cette fois dune répartition non uniforme du courant avec un courant plus fort dans les creux que sur les pics. Ce type de nivellement est plus rapide que le nivellement géométrique. Roles des additifs organiques

8 8 Plating Training – M Cote, Feb Cours : Les traitements de surface Rôle de Tensioactifs : Ils sont encore appelés mouillants, surfactants... Les tensioactifs sont des molécules qui se distribuent aux interfaces et diminuent la tension superficielle, c'est-à-dire la force qui règne à la surface de séparation air- liquide, ou la tension interfaciale, c'est-à-dire la force qui règne à la surface de séparation de deux liquides ou d'un liquide et d'un solide. Il est ainsi possible de solubiliser une phase organique dans une solution aqueuse. Entre autres actions, ils permettent d'éviter la présence de bulles d'hydrogène à la surface des revêtements en cours de formation et d'empêcher ainsi l'apparition de piqûres qui nuisent à la qualité des revêtements. Roles des additifs organiques


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