Brevet FR2000932A1 — publié le 19690919

i 2000932 La présente invention concerne une solution élec-trolytique et plus particulièrement une solution électrolytique de zincage contenant (l) de l'acétate de zine, du chlorure de zinc ou du sulfate de zinc, (2) du chlorure d'ammonium, 5 (3) du gluconate de sodium ou de potassium, (4) de l'acide borique, (5) des agents de glaçage. Comme solution électrolytique de galvanisation, on a principalement utilisé jusqu'à présent une solution électrolytique acide de sulfate de zinc, une solution élec-10 trolytique alcaline de cyanure de zinc, etc.,. La solution électrolytique alcaline de cyanure de zinc est bien supérieure au point de vue aptitude à donner des dépôts uniformes à la solution électrolytique acide de syUfet® de sine. Dans le cas oti l'on doit métalliser un matériau de forme eomp.li-15 quée, on utilise en général la solution électrolytique alcaline de cyanure de zinc. Cependant, la solution électrolytique alcaline de cyanure de zinc contient des cyanures très toxiques et l'utilisation de la solution électrolytique s'avère difficile. De 20 plus, il faut beaucoup d'argent et de place pour 1'élimination de la solution résiduaire. La présente invention a pour objet une solution électrolytique ne contenant pas de cyanures toxiques, égale ou supérieure à une solution électrolytique alcaline de cya-25 nure de zinc, capable de fournir une résistance à la corrosion excellente tout en ayant une simplicité de fonctionnement et d'appareillage, et de donner une surface métallisée de bonne qualité, brillante et polie. On utiliBe selon l'invention une concentration de 30 la solution électrolytique en ion zinc de 10 à 100 g/l, de préférence de 20 à 50 g/l. La quantité d'ion zinc est en relation étroite avec l'aptitude à donner des dépôts uniformes et avec le rendement cathodique, et quand on utilise un excès d'ion zinc, l'aptitude à donner des dépôts uniformes 35 tend à se dégrader. Comme sels de zinc utilisés selon l'invention, on peut citer l'acétate de zinc, le chlorure de zinc et le sulfate de zinc. 69 01831 2000932 On utilise de préférence une concentration de la solution électrolytique en chlorure d'ammonium de 30 à 150 g/l. Dans ce cas, on utilise du chlorure d'ammonium pour faciliter le passage du courant, et quand on utilise un excès de chlo-5 rure d'ammonium, la surface zinguée tend à se dégrader, et la résistance à la corrosion tend également à s'altérer. L'adhérence du dépôt de zinc sur la surface du métal tend à diminuer quand on utilise trop ou trop peu de chlorure d'ammonium. 10 On utilise de préférence une concentration de glu conate de potassium ou de sodium de 30 à 300 g/l. La concentration de gluconate de sodium ou de potassium est de préférence de 180 à 220 g/l dans le cas de l'acétate de zinc, de 80 à 120 g/l dans le cas du chlorure de zinc et de 100 à 15 140 g/l dans le cas du sulfate de zinc. Si l'on ajoute du gluconate de sodium ou de potassium, on peut obtenir un dépôt de zinc en surface avec un aspect uniformément brillant. On peut facilement obtenir par traitement au chromate une pellicule de chromate ayant une bonne résistance à la corrosion 20 sur ledit dépôt de zinc en surface. L'adhérence du dépôt de zinc sur la surface du métal tend à se dégrader dans le cas où l'on utilise trop peu de gluconate. On a avantage à utiliser une concentration en acide borique de 10 à 100 g/l, de préférence 15 à 25 g/l. L'acide 25 borique fait fonction de tampon pH. Si l'on ajoute BO^H^ à la solution, on peut améliorer davantage l'aspect brillant du dépôt de zinc. On a avantage à opérer avec un pH de 2 à 7, de préférence 4 à 5* Le pH est en relation étroite avec l'adhé-30 rence du dépôt de zinc sur la plaque de métal. L'adhérence tend à diminuer dans le cas où l'on opère à un pH trop élevé ou trop faible. Un pH trop faible accroît la dissolution de l'anode de zinc, et le contrôle de la solution élèctrolytique devient difficile. 35 L'agent de glaçage est de la gélatine, de la colle, de la dextrine, du polyéthylèneglycol ou de la triéthanol-amine. 69 01831 2000932 Les exemples du tableau annexé illustrent l'invention sans toutefois en limiter la portée. Le tableau mentionne également à titre comparatif la solution électrolytique classique de cyanure de zinc alcalin. 5 Comme le montre le tableau, on peut obtenir un dépôt de zinc égal ou supérieur à celui de la solution électrolytique alcaline de cyanure de zinc quant aux caractéristiques de dépôt, comme l'aptitude à donner des dépôts uniformes en rendement cathodique et à la résistance à la 10 corrosion. De plus, eomme on n'utilise pas dans ce cas de cyanures toxiques, la solution électrolytique de l'invention n'est pas toxique, elle est facile à manipuler, et l'élimination de la solution résiduaire est très simple. 01831 2000932 REVENDICATIONS 1 ^Solution électrolytique de zlncage contenant de^ l'acétate de zinc, du chlorure de zinc ou du sulfate de zinc, du chlorure d'ammonium, du gluconate de sodium ou de potassium, de l'acide borique et des agents de glaçage. 5 2 - Solution électrolytique de zincage selon la reven dication 1, dans laquelle la solution contient 10 à 100 g/T d'ion zinc, 30 à 50 g/l de chlorure d'ammonium, 30 à 300 g/l de gluconate de potassium ou de sodium et 10 à 100 g/l d'acide borique et cette solution a un pH de 2 à 7. TABLEAU Condition Additifs Exemples 1 2 3 Solution électrolytique 1 1 . . _j Zn(CH3C02)2 * 100 g/l 60 g/l 120 g/l . (NH4)C1 70 g/l 70 g/l 80 g/l Gluconate de sodium 220 g/l 180 g/l gluconate de potassium 240 g/l H,BO, 3 3 20 g/l 20 g/l 20 g/l Agent de glaçage gélatine 1 g/l C6H1RN03 10 S/1, geîatlne 1 g/l Colle 1 g/l PH . 5>0 4,5 5,0 i Condition de métallisation Température de la solution électrolytique 35° C 35°C 35°C Densité de courant cathodique 3 A/dm2 3 A/dm2 3 A/dm2 Durée de métallisation 15 mn 15 mn 15 mn O -X) o co t-O K3 O O o sO LU to TABLEAU (suite l) Condition Additifs Exemples 1 2 j 3 Caractéristiques d'électro-, déposition Conditions de surface brillant et poli brillant et poli Brillant et poli Aptitude au traitement au chromate bonne bonne bonne Adhérence ïf fl it Aptitude à donner des ' dépôts uniformes par électrodéposition 5,5 4,7 5,8 Résistance à la corrosion 26 h 20 h 25 h Rendement cathodique 95 % 75 % 9 6 % O--O CD —i CD OJ K3 O O O sO UJ K> TABLEAU (suite 2) C.» 4 , C > Condition Additifs Exemples 4 5 Solution électrolytique alcaline de cyanure de zinc Remarques Solution électrolytique i . Composé d« Zn ZnClg 75 g/l ZnS04 150 g/l ,Zinc métallique 45 g/l (NH4)C1 75 g/l 75 g/l NaCN 120 g/l Gluconate de sodium 100 g/l 120 g/l NaOH libre 70 g/l :) : H-BO., ? j? 25 g/l 20 g/l - Agent de glaçage gélatine 1 g/l polyéthylène-glycol 2 g/l gélatine 0,5 g/l polyéthylène-glycol 4 g/l pH 5,0 5,0 i Condition de métallisation Température de la solution électrolytique 35°C 35°C 25°C Densité de courant cathodique 3 A/dm2 3 A/dm2 3 A/dm2 Durée de métallisation 15 mn 15 mn 15 mn K5 O O O vO UJ N> TABLEAU (suite 3 et fin) Condition Additifs Exemples 4 5 Solution électrolytique alcaline de cyanure de zinc Remarques Caractéristiques d'électrodéposition 1 1 Conditions de surface brillant et Poil brillant et poil polit. Aptitude au traitement au chromate bonne bonne bonne Adhérence If tî M Aptitude à donner des dépôts uniformes par électrodéposition 5,0 5,6 5,5 Note 1 Résistance à la corrosion 25 h 25 h 18 h Note 2 Rendement cathodique 95 % 95 * 80 # Noté 3 Cr* •JD O 00 LO K) O O O sO LU hO Note 1 : L'aptitude à donner des dépôts uniformes est donnée par le rapport A/B, dans lequel A et B représentent respectivement l'épaisseur de la partie à forte intensité et celle de la partie à faible intensité quand on effectue la métallisation selon le procédé de la cellule de Hull. Note 2 : La résistance à la corrosion est donnée par le temps nécessaire pour obtenir un aspect de zinc pulvérulent quand on pulvérise à une pression de 0,7 kg/cm2 une solution aqueuse de chlorure de sodium à 10 % sur un matériau revêtu d'un dépôt de zinc en opérant dans un récipient d'essai à la température de 60°C. Note 3 : Le rendement cathodique est donné par la quantité effective de dépôt de zinc/quantité théorique de dépôt de zinc X 100 (#).