Elaboration électrolytique et étude des propriétés physico-chimiques des dépôts et codépôts de chrome

Abstract

Les effets de trois additifs organiques, le polyéthylène glycol (PEG), le dodécylsulfate de sodium (DSS) et lepolyvinylpyrrolidone (PVP) sur l’électrodéposition de chrome et de chrome-nickel à partir de bains de chlorure de chrome trivalent et de chlorure de nickel, ont été étudiés. Les expériences des bains de chrome simples ont été réalisées selon un plan factoriel à deux niveaux alors que les expériences des bains de chrome-nickel, ont été réalisées sur la base des résultats des bains de chrome simples. Les effets des paramètres d’électrolyse : pH, température et densité de courant, ainsi que les concentrations des trois additifs, sur l'épaisseur, la rugosité et la densité de courant de corrosion des couches déposées de chrome et de Cr-Ni ont été analysés. Les résultats statistiques concernant les bains de chrome simples ont révélé que tous les modèles de réponse sont significatifs. Il a été constaté que les contributions des facteurs en épaisseur et les interactions dans la rugosité et la densité de courant de corrosion sont plus importantes. Les études des effets principauxet d’interactionsdes facteurs, ont montré que le pH et la densité de courant ont des effets significatifs sur toutes les réponses, alors que la concentration en additif n’a effet que sur la densité de courant de corrosion, en particulier en présence de PVP et de PEG. Les interactions du pH avec la densité de courant et la température avec la densité de courant ont les effets les plus importants sur toutes les réponses. L’optimisation et l’étude technico-économique et environnementale ont révélé que le PEG est l’additif le plus approprié pour une utilisation dans les processus techniques et décoratifs. PVP et DSS pourraient substituer le PEG aux processus décoratifs et techniques, respectivement.L’étude voltampérométrique a montré que l’addition de l’électrolyte de base à la solution de CrCl3 fait apparaitre un courant cathodique élevé. Ceci est probablement lié à la présence de NH4Cl et HCOOH. L’ajout des additifs fait diminuer le courant cathodique ce qui indique un effet inhibiteur des additifs.Dans le cas des mélanges des solutions de chrome et de nickel, nous avons constaté que l’effet de la concentration des ions nickel n’est pas marquant. Cependant l’ajout du nickel fait apparaitre de façon plus claire le pic d’oxydation de chrome. L’ajout des additifs aux bains chrome nickel est accompagné également par une diminution du courant cathodique sauf dans le cas du DSS en présence de Ni2+ aux concentrations 0,2 et 0,4 M. Ceci indique que le DSS en présence de Ni2+ joue plutôt un rôle d’accélérateur et non pas un rôle d’inhibiteur.