Brevet FR2138313A1 — publié le 19730105

-La présente invention concerne le décapage de surfaces métal ligues préalablement à un traitement ultérieur tel qu'un rev8tement et dans lequel il faut éviter toute oxydation de ladite surface métallique. Avant peinture, revêtement par déposé, anodisation et traitement similaires, les surfaces métalliques doivent être décapées afin d'éliminer les oxydes pour obtenir une bonne capacité de liaison et un état de surface satisfaisant. A l'heure actuelle, on maintient le métal dans une enceinte sèche qui a été purgée avec un gaz non oxydant, en général l'azote. Malheureusement, des surfaces métalliques fralchement décapées sont extrêmement actives et toute exposition à ltoxygène se traduit par un revêtement micromoléculaire de ltoxyde. M8me dans une enceinte purgée à l'azote ou autre gaz, il reste généralement une faible quantité d'oxygène. Ainsi, le métal après décapage est exposé à l'air avant conservation et/ou revêtement. Dans le cas du revêtement, la couche superficielle doit être éliminée avant le traitement suivant, exposant ainsi la surface à ltoxygène. Selon la demande de brevet des Etats Unis d'Amérique n n0 619.947 au nom de B.J.Williams déposée le 2 Mars 1967, concernant le domaine du revEtexent do métaux en phase liquide par décomposition de composés organométalliques, le métal devant être revêtu est tout d'abord traité au moyen d'un hydrocarbure lourd et il est chauffé à une température suffisamment élevée pour évaporer la couche superficielle pour décomposer l1organo-métallique, après quoi la surface chaude est mise en contact avec le composé organo-métallique, ce qui décompose ce dernier et réalise le départ du métal dudit organométallique sur la surface du métal chaud à revêtir par dépôt. Bien que ce procédé soit satisfaisant pour le dépit en phase liquide, on ne pourrait pas l'appliquer par exemple pour le déport électrolytique.Le procédé présente également l'inconvénient d'avoir à empêcher le matériau de revêtement de se condenser et de contaminer le bain de dépôt en phase liquide. L'invention a donc pour objet de - fournir un procédé de préparation d'une surface métallique pour un traitement ultérieur - prevenir l'oxydation d'une surface métallique après avoir débarrassé ladite surface de tous oxydes - fournir un procédé de préparation d'une surface métallique exempte d'oxyde avant de revêtir ladite surface en phase liquide par le procédé de déport par décomposition d'un composé organo-métallique. Conformément à l'invention, on débarrasse une surface métallique de la pellicule de poussières, corps gras et/ou d'oxydes en effectuant le décapage à l'immersion dans un composé organométallique ayant une forte affinité pour l'oxygène. D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention ressortiront mieux de la description qui va suivre, faite en regard des dessins annexés sur lesquels la figure 1 représente un schéma illustrant un mode de mise en oeuvre de l'invention, dans lequel le substrat à rev8tir est immergé dans un composé organo-aluminium ; et la figure 2 représente un schéma illustrant un mode de mise en oeuvre de l'invention dans lequel le composé organo-aluminium liquide est pulvérisé sur le substrat. Conformément à l'invention, on décape une surface de métal tel que l'acier, l'aluminium et le cuivre, généralement sous forme de feuille ou de fil, pour éliminer les poussières, les corps gras et en particulier les oxydes, en effectuant l'opération-de décapage alors que le métal est immergé dans un composé organo-métallique ayant une forte affinité pour l'oxygène. L'organo-métallique est en général en solution de 25 à 75 % dans un solvant inerte. Les composés organo-métalliques ne consistent généralement qu'en métal, carbone et hydrogène ; le métal peut cependant eAtre partiellement substitué par l'oxyde, comme par exemple un dialkyl-alkoxy-aluminium.On préfère donc les composés métal-hydrocarbures ou les hydrures connus comme étant hautement réactifs avec l'oxygène, mais il est seulement nécessaire que de tels composés métalliques ne renferment qu'un groupe réactif pour qu' ils conviennent. De façon générale ces composés seront des hydrures métalliques ou des alkyl-métal, bien qu'on sache déjà que les substituants hydrocarbonés puissent être des groupes du type aryle, alkaryle, ou alkyle.Les composés métal-hydrocarbonés convenant particulièrement sont ceux présentant au moins un substituant hydrocarboné et au moins un substituant hydrogène. I1 est préférable d'utiliser le composé métallique dans le composé de décapage ayant le meXme métal que le métal devant être déposé sur la surface traitée, en particulier lorsque le procédé de dépit a lieu par décomposition ther miqe d'un composé organo-métallique. Dans ce dernier cas, les métal-hydrocarbures, les hydrures métalliques et les métaux-car bonyles.ont été décrits comme des matériaux de revêtement appropriés. Dans le cas d'autres types de traitements ultérieurs tels que dépit électrolytique, anodisation, mise en peinture, etc., on peut appliquer un de ces composés organo-métalliques connus présentant une forte affinité pour l'oxygène. Le déport d'aluminium, aussi bien en phase liquide qu'en phase vapeur a été très étudié ces dernières années, le déposé en phase liquide à partir d'une solution d'hydrure de diéthyl-aluminium prenant beaucoup d'importance. Dans un tel dép8t, la difficulté majeure est le fait d'assurer un déposé uniforme et continu sur le substrat métallique. On pense que les difficultés rencontrées ont été dues en majeure partie à l'oxydation ultérieure du substrat décapé du fait de la haute activité de la surface décapée. On sait que lton peut préparer les alkyl-métaux, les hydrures métalliques et les hydrures d'alkyl-métaux ainsi que les équivalents aryles et alkaryles à partir de tous les métaux, à l'excep- tion possible des métaux de transition, dont notamment béryllium, gallium, indium, plomb, chrome, molybdène, vanadium, niobium, tantale, tungstène, et zinc, en plus de l'aluminium. Les substituants renferment de un à 30 atomes de carbone ou davantage. On préfère en général-des alkyl-métaux ou des hydrures d1alkyl-mét & x dans lesquels chaque groupe alkyle renferme de un à quatre atomes de carbone, car les alkyl-métaux renfermant davantage d'atomes de carbone sont d'utilisation moins valable.On préfère en particulier le triéthyl-aluminium et l'hydrure de diéthyl-aluminium car ces composés sont faciles à se procurer et sont généralement préférés comme composé de revêtement. Le mode de décapage préliminaire n' est pas critique dans la présente invention. On peut ainsi appliquer le décapage par ultra ons ou d'autres techniques, mais il est préférable de réaliser une simple abrasion au moyen par exemple de brosses en fils métalliques. On peut faire tourner ces brosses ou bien l'on peut tirer le fil ou la feuille entre des brosses statiques. Il faut cependant effectuer le décapage la surface étant immergée dans l'organo- métallique. Le bain de décapage sera de préférence sous atmosphère inerte, telle qu'une atmosphère d'azote. Lorsque le substrat décapé quitte le bain de décapage, on peut laisser subsister du liquide résiduaire sur la surface décapée, qui peut entre conservée sous atmsophère inerte mais qui, de préférence, doit entre transférée pour l'opération suivante. Suivant un mode préféré de mise en oeuvre, on immerge une feuille d'acier ou un fil d'acier ou de cuivre dans une solution de 25 à 75 % d'hydrure de diéthyl-aluminium dans une paraffine telle que du kérosène, et on fait passer la feuille ou le fil sur une brosse en acier, ainsi immergée. On fait passer le substrat décapé, encore mouillé par le bain de décapage, à travers une zone de chauffage, soit généralement une bobine d'induction, dans laquelle on élève la température au-dessus de la température de décomposition du composé organo-métallique de dépit tel que l'hydrure de diéthyl-aluminium, puis on la fait ensuite passer dans une seconde solution d'hydrure de diéthyl-aluminium dans un hydrocarbure paraffinique, comme décrit ci-dessus, dans laquelle le substrat chaud provoque la décomposition du composé d'aluminium, laissant un revêtement uniforme et continu d'aluminium déposé sur ledit substrat. On porte généralement la température du substrat à chauffer aux environs de 300 à 500 C et la température du bain est généralement de l'ordre de 100 à 1500C. En se référant à la figure 1, le procédé est mis en oeuvre pour le revetement à l'immersion d'ln fil, au moyen d'hydrure de diéthyl-aluminium (HDEA) dans du kérosène comme solvant. On alimente le fil 1 à revêtir, à partir d'une bobine d'alimentation 2, dans une enceinte sèche 3, c'est-à-dire exempte d'air et d'humidité, dans laquelle le fil passe sur des rouleaux ou guides appropriés 4 puis, vers le bas, dans la solution 5 de HDEA. Après entre entré dans la solution, le fil passe une ou plusieurs brosses rotatives 6 à fils métalliques disposées de telle sorte qu'elles entrent en contact avec toute la surface du fil. On utilise norma- lement deux ou trois brosses, et, de façon préférée, trois brosses rotatives disposées à 1200 l'une de l'autre.Les moteurs 7 sont de préférence mus au moyen d'un fluide, soit un gaz inerte, comme source d'énergie. On peut cependant utiliser des moteurs électriques ou à air, convenablement étanches. Une façon Qe procéder serait de disposer les moteurs à l'extérieur de l'enceinte sèche, les arbres d'entraînement entrant dans l'enceinte à travers un joint approprié. Du fait des problèmes mécaniques mis en jeu, on préfère cependant les moteurs à gaz inerte montés dans l'enceinte. Le fil décapé passe ensuite sur des rouleaux ou guides 8 et à travers une bobine de chauffage, de préférence une bobine d'induction 9, dans laquelle sa température est suffisamment augmentée pour décomposer le HDEA et provoquer le dépit de l'aluminium sur le fil, de façon connue en soi. Le fil passe ensuite sur des rouleaux ou guides 10 et 11 et sort de l'enceinte vers une enrouleuse 12. La figure 2 est semblable à la figure 1 et les mimes références désignent les mêmes éléments Sur la figure 2,cependant, les brosses 6 et la bobine 9 sont disposées au-dessus du niveau de la solution 5. On utilise des ajutages 13 pour pulvériser la solution de HDEA sur le fil lorsqu'il passe vers le bas à travers la bobine de chauffage 9. Les ajutages 15 sont alimentés par pompage de solution dans la réserve 5 par tout moyen approprié (non représenté). Il est bien entendu que la présente invention nta été décrite et représentée qu'à titre d'exemple préférentiel et qu'on pourra y apporter toute équivalence technique sans pour autant sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1. Procédé de préparation d'une surface métallique en vue d'un traitement ultérieur, dans lequel on débarrasse ladite surface des poussières, corps gras et oxydes, caractérisé par le fait que l'on décape ladite surface à l'immersion dans un composé organo-métallique ayant une forte affinité pour l'oxygène. 2. Procédé selon la revendication 1, dans lequel le composé organo-métallique est dans un solvant hydrocarboné, dans une pro- portion comprise entre 20 et 80 % en poids. 3. Procédé selon la revendication 2, dans lequel le composé organo-métallique est constitué par un métal ne comportant que des substituants hydrogène et hydrocarbonés. 4. Procédé selon la revendication 3, dans lequel on revêt par déposé le métal traité, par décomposition thermique, dans un bain liquide renfermant un composé organo-métallique. 5. Procédé selon la revendication 4, dans lequel le composé organo-métallique du bain de revetement est le même que celui du bain de décapage et que les deux composés organo-métalliques sont dans un solvant hydrocarboné dans une proportion comprise entre 20 et 80 % en poids. 6. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le composé organo-métallique est un alkyl-métal. 7. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le composé organo-métallique est un alkyl-aluminium. 8. Procédé selon la revendication 7, dans lequel l'alkylaluminium est le triéthyl-aluminium. 9. Procédé selon la revendication 5, dans lequel le composé organo-métallique est un hydrure d'alkyl-métal. 10. Procédé selon la revendication 9, dans lequel l'hydrure d'alkyl-métal est l'hydrure de diéthyl-aluminium.