Brevet FR2157723A1 — publié le 19730608

la présente invention concerne un procédé pour déposer conjointement du fer et de l'étain à la surface de pièces conductrices d'électricité. Actuellement sont connus des bains galvaniques permettant le dépôt d'alliages de fer et d'étain ; il s'agit généralement de bains basiques de pH supérieur ou égal à 8, à base de pyrophosphates alcalins, dans lesquels le fer est introduit sous forme de perchlorure de fer de formule chimique BeC13, et l'étain sous forme de chlorure stanneux de formule chimique Sn0120 Toutefois de tels bains présentent des inconvénients qui rendent leur utilisation industrielle difficile.Parmi les principaux de ces inconvénients on peut citer : un rendement généralement faible (environ 0,1 micron par minute), une instabilité ennainant une dégénérescence rapide (les pyrophosphates s'hydrolysent en effet à chaud en orthophosphates), un faible domaine ae densité de courant admissible (en général inférieure à 1 AJdm2). L'invention a essentiellement pour objet l'obtention d'un dépôt d'un alliage de fer et d'étain à la surface de n'importe quelle pièce conductrice, tout en palliant les inconvénients précités. À cet effet, l'invention propose un procédé de dépôt galvanique caractérisé en ce que la pièce à traiter est immergée dans un bain contenant du fer au degré d'oxydation III, de l'étain au degré d' oxydation IV, en présence d' n agent complexant. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'agent complexant est avantageusement 11acide citrique, ou un de ses dérivés. Les caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront d'ailleurs de la description et des exemples de réalisation qui vont suivre. la pièce à traiter est immergée dans une cuve électrolytique contenant une solution aqueuse d'étain au degré d'oxydation IV, de fer au degré d'oxydation III, en présence d'un agent complexant. La pièce à traiter est utilisée comme cathode, l'anode étant réalisée dans un matériau conducteur quelconque. L'agent complexant est l'acide citrique ou un de ses dérivés, par exemple le citrate de fer, d'ammonium ou d'un métal alcalin. Les autres paramètres de l'électrolyse sont les suivants - température du bain comprise entre 1500 et 800C ; - densité de courant comprise entre 0,4 et 50 A/dm2. Voici quelques exemples non restrictifs illustrant la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. E)CElE I La composition du bain utilisé est la suivante : - 52 ml/l de chlorure ferrique F5013 - 75 g/l de stannate de sodium - 200 g/l de citrate d'ammonium0 Le bain étant maintenu à 60 C, une éprouvette en acier au carbone,électrolysée pendant 15 minutes sous une densité de courant de 10 A/dm, est recouverte d'une couche de 15 microns d'un alliage de fer et d'étain contenant 32 % de fer et 68 s d'étain0 EXEMPLE 2 La composition du bain utilisé est la suivante - 30 g/l de stannate de sodium - 34 mi/l de chlorure ferrique - 54 g/l de citrate d'ammonium - 66 g/l d'acide citrique - 60 ml/l d'ammoniaque concentrée le pS du bain est fixé à 5, et sa température à o'OOOo En faisant passer dans l'éprouvette un courant cathodique de 10 A/dm pendant 20 minutes, la couche d'alliage déposes est de 20 microns d'épaisseur et contient 92 % ae fer et 68 ffi d'étain. 3 La composition du bain utilisé est la suivante - 72 g/l de citrate ferrique ammoniacal brun - 50 g/l de stannate de sodium - 50 g/l d'acide nitrique le pH est fixé à 4, et la température à 60 C. En faisant passer un courant cathodique de 5 A/dm2 pendant 30 minutes, on obtient un dépôt de 15 microns d'alliage composé de 17 % d'étain et 73 % de fer0 EXEMPLE 4 La composition du bain utilisé est la suivante - 75 g/l de stannate de sodium - 52 ml/l de chlorure ferrique - 200 g/l de citrate d'ammonium - 100 ml/l d'ammoniaque - 100 ml/l d'acide chloturique le pH est fixé à 4,5, et la température à 450C. En faisant passer un courant cathodique de 10 A/Qm pendant 20 minutes, l'éprouvette est recouverte d'une cruche Üe 15 microns d'épaisseur d'un alliage contenant 45 7 de fer et 55 % d'étain. I1 convient de noter les principaux avantages que ce procédé présente par rapport aux techniques connues. le bain électrolytique a un bon rendement : 1 micron par minute, et permet cie travailler dans un grana domaine de densité cie courant : 2 à 20 A/dm. Par ailleurs le bain est stable dans le temps et permet par réglage de la température, de la concentration des divers constituants, et de la densité de courant, e déposer toute une gamme a'alliages de fer et d'étain, le pourcentage d'étain dans le dépôt pouvant aller de 0 à 100 s d'étain en poids dans l'alliage. Bien entendu la présente invention ne se limite pas au mode de réalisation décrit ci-dessus mais englobe toute variante d'exécution. REVENDICATIONS 1. Procédé de dépôt balvaniiue, à Ici surface d'une pièce conductrice d'électricité, d'un alliage de fer et d'étain, caractérisé en ce uue le bain de dépôt contient du fer au degré d'oxydation III, et de l'étain au degré d'o.tydation IV, en prebence d'un agent complexant. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit agent complexant est choisi dans le groupe comprenant l'acide citrique et ses dérivés. 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la température audit bain est comprise entre 15 O et 90 C. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la densité de courant cathodique est comprise entre 0,4 et 50 A/dm20 5. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le sel d'étain contenu dans le bain est du stannate de sodium. 6. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit agent complexant est du citrate de fer. 7O Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit agent complexant est du citrate d'ammonium. 8. Procédé selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que ledit agent complexant est un citrate de métal alcalin. 9. Pièce conauctrice revêtue d'un dépôt galvanique obtenu par le procédé selon l'une cies revendications 1 à 8.