Elaboration et caractérisation de revêtements nanocomposites NiP/SiC électrodéposés

Electrodeposition and characterization of nanocomposite coatings NiP/SiC

• Auteur / Autrice : Célia de Fraga Malfatti
• Direction : Jean-Pierre Bonino, Jane Zoppas Ferreira
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 2004
• Etablissement(s) : Toulouse 3 en cotutelle avec Universidade Federal do Rio Grande do sul, Porto Alegre, Bresil

Mots clés

Mots clés contrôlés

Carbure de silicium

Nickel

Composés

Phosphore

Corrosion

Électroformage

Matériaux nanostructurés

Revêtement métallique

Mots clés libres

Revêtements composites

Nickel-phosphore

Carbure de silicium

Suspension

Electrodéposition

Corrosion

Résumé

Dans ce présent travail des revêtements composites à matrice métallique Ni-P chargés de particules de SiC (tailles moyennes 600 et 30 nm) sont électrodéposés à partir d'une solution de sels de nickel et d'un précurseur phosphoreux H3PO3, dans laquelle les particules sont mises en suspension. Par des mesures de viscosité, de vitesse de sédimentation nous montrons que la taille des particules est une caractéristique importante qui joue sur la stabilité des suspensions. Nous montrons que l'ajout d'additifs organiques dans le but de modifier le comportement des suspensions, peut avoir suivant la taille des particules, un effet sur leur taux d'incorporation dans le dépôt. Nous observons qu'au-delà d'une certaine concentration en particules dans la suspension, le taux d'incorporation évalué en fraction volumique atteint un palier, caractéristique de la saturation de la surface cathodique alors que pour les fortes concentration de la suspension le procédé devient sélectif et les particules de plus faibles tailles sont incorporées préférentiellement. Des analyses thermiques, des mesures mécaniques et des analyses életrochimiques par voltametrie cyclique et d´impedance électrochimique, mettent en évidence l'effet de la quantité et de la taille des particules incorporées sur le comportement thermique, la microdureté et la résistance à corrosion des revêtements composites Ni-P / SiC.

In this work electrodeposited Ni-P/SiC composites coatings had been electrodeposited from a nickel salts solution containing H3PO3 and SiC particles in suspension (600nm and 30nm). Through measures of viscosity and sedimentation speed it was evidenced that the size of particles is a very important characteristic and it influences in the suspension stability. We had shown that organic additives modifies the characteristic of suspensions. Depending on size particles the organic additives can change the number of incorporated particles. It was observed that depending on the particles concentration in suspension, the number of incorporated particles in deposits can be changed. The incorporation rate evaluated as a function of the fraction in volume reaches a plateau, but continues to increase if it´s evaluated as a function of the number of particles. For the suspensions with raised particles concentration, the incorporation process becomes selective, and the particles with small size are preferentially incorporated. Microhardness measurements, thermal analysis and electrochemical analysis, (cyclic voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy) were used to evaluate the influence of the amount and distribution of SiC incorporated particles on the microhardness, corrosion and thermal behaviour of Ni-P/SiC composite coating.