Brevet FR2477579A1 — publié le 19810911

La présente invention concerne un électrolyte pour le dépôt d'alliages de nickel avec du fer conte- nant de 3 à 80% de fer. Les sulfates ou chlorures de nickel, éven- tuellement leurs combinaisons, sont la partie essen- tielle des électrolytes connus jusqu'à présent pour le dépôt cathodique d'alliages de nickel avec du fer. On a décrit aussi des électrolytes dans lesquels les anions basiques sont des anions amidosulfonate, fluoroborate, ou éventuellement d'autres anions. C'est une caractéris- tique de tous les électrolytes décrits sans utilisation d'autres ingrédients, tels que par exemple des composés formant un complexe avec le fer trivalent, mais rédui- sant les macrocontraintes, que même des couches minces ne peuvent pas être déposées à partir des électrolytes en raison du fait que les alliages déposés ont déjà de très hautes contraintes internes, de sorte qu'un cra- quelage se produit déjà à l'électrolyse. L'utilisation de composés réduisant les macro-contraintes entraine certains inconvénients, tels que la possibilité de formation de sous-produits de l'électrolyse qui peuvent avoir une influence défavorable sur la qualité des re- vêtements, la formation d'une structure lamellaire min- ce qui peut conduire dans certains cas à la séparation de l'alliage déposé en couches parallèles à la surface de la cathode et des inconvénients du même genre. Les inconvénients mentionnés ci-dessus sont éliminés par l'utilisation d'un électrolyte pour le dé- pôt cathodique d'alliages de nickel et de fer selon l'invention. Selon l'invention, l'électrolyte est com- Dosé d'une solution aqueuse de sulfosalicylate de ni- ckel II à une concentration comprise entre 0,1 et 1,05 x 103 moles/m3 et d'un sel de fer, par exemple de sulfosalicylate de fer II, à une concentration comprise entre 0,01 et 0,3 x 103 moles/m3. Selon une autre parti- cularité de l'invention, l'électrolyte contient en mélange un halogénure, par exemple de l'iodure de potassium, à une concentration comprise entre 0,01 et 0,1 x 103 moles/m3. L'électrolyte contient de pré- férence en mélange un agent mouillant, par exemple du laurylsulfate de sodium, de l'acide dialcoylnaphtalène- sulfonique, à raison de 0,01 à 1,0 gramme par litre. Se- lon une autre particularité encore, l'électrolyte contient en mélange un composé ayant un effet tampon, par exemple de l'acide borique, à une concentration comprise entre 0,01 et 0,4 x 103 moles/m3. L'électrolyte selon l'invention, constitué de sulfosalicylates de nickel et de fer, est caracté- risé par une simplicité considérable. Les couches dépo- sées ont un très bas niveau de macro-contraintes entre de larges limites de concentration (en ce qui concerne les proportions des constituants dans l'alliage), les couches ayant une structuire lamellaire moins prononcée avec des cristallites mixtes. Il est avantageux d'ajouter de petites quanti- tés d'un halogénure approprié à l'électrolyte de ma- nière à assurer un régime anodique approprié. Les cons- tituants fondamentaux, c'est-à-dire les sulfosalicylates de nickel II et de fer II, sont obtenus facilement en dissolvant du carbonate basique de nickel II et du fer-carbonyle, respectivement, dans une solution d'a- cide sulfosalicylique. L'électrolyte fonctionne très bien à une concentration totale des cations électro-ac- tifs comprise entre 0,5 et 1 x 103 moles/m3. Les densités de courant utilisables sont comprises entre 2 et A/dm2 et les températures entre 30 et 80 C. Les pH sont compris entre 2,5 et 5,5. Le rendement du courant cathodique atteint 85% dans ces conditions. Il n'est pas nécessaire d'ajouter d'autres ingrédients quelcon- ques à l'électrolyte pour supprimer le piquage par l'hydrogène, il est seulement possible d'utiliser un agent mouillant approprié tel que l'acide 1,6-diisopropyl- naphtalène-3-sulfonique, le laurylsulfate de sodium, etc., à raison de jusqu'à 1 gramme par litre, éventuellement il est possible d'utiliser des composés ayant un effet tampon comme l'acide borique à une con- centration allant jusqu'à 0,4 x 103 moles/m3. L'invention est illustrée par les trois exemples non limitatifs suivants. Exemple 1 L'électrolyte est composé de: 0,56 x 103 moles/m3 de sulfosalicylate de ni- ckel II, 0,24 x 103 moles/m3 de sulfosalicylate de fer II. La densité du courant cathodique est de 10 A/dm2, le pH est de 4, la température du bain est de 60 C. La valeur de la macro-contrainte est de 172 MPa, la teneur en fer dans la couche est de 61%. Exemple 2 L'électrolyte est composé de: 0,7 x 103 moles/m3 de sulfosalicylate de nickel II 0,1 x O103 moles/m3 de sulfosalicylate de fer II 0,05 x 103 moles/m3 de bromure de potassium. La densité du courant cathodique est de A/dm2, le pH est de 4, la température du bain est de C. La valeur de la macro-contrainte est de 129,7 MPa, la teneur en fer dans la couche est de 14,5%. Exemple 3 L'électrolyte est composé de: 0,77 x 103 moles/m3 de sulfosalicylate de nickel II 0,03 x 103 moles/m3 de sulfosalicylate de fer II 0,08 x 103 moles/m3 d'iodure de potassium 0,2 gramme par litre de laurylsulfate de so- dium. La densité du courant cathodique est de A/dm2, le pH est de 3,1, la température du bain est de 50 C. La valeur de la macro-contrainte est de 122,6 MPa-, la teneur en fer dans la couche est de 7,5%. REVENDICATIONS 1 - Un électrolyte pour le dép8t cathodique d'alliages de nickel avec du fer, caractérisé en ce que l'électrolyte est composé d'une solution aqueuse de sulfosalicylate de nickel II à une concentration com- prise entre 0,1 et 1,05 x 103 moles/m3 et d'un sel de fer, par exemple de sulfosalicylate de fer II, à une concentration comprise entre 0,01 et 0,30 x 103 moles/m3. 2 - Un électrolyte selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il contient en mélange un halogé- nure, par exemple de l'iodure de potassium, à une con- centration comprise entre 0,01 et 0,1 x 103 moles/m3. 3 - Un électrolyte selon l'une des revendica- tions 1 et 2, caractérisé en ce qu'il contient en mé- lange un agent mouillant, par exemple du laurylsulfate de sodium, un acide dialcoylnaphtalène sulfonique, raison de 0,01 à 1,0 gramme parlitre. 4 - Un électrolyte selon l'une des revendica- tions 1 à 3, caractérisé en ce qu'il contient en mé- lange un composé ayant un effet tampon, par exemple de l'acide borique, à une concentration comprise entre 0,01 et 0,4 x 103 moles/m3. 0,01 et 0,4 x 10 moles/m