Elaboration et caractérisation structurale et électrique des couches minces de Ni100-x Px électrodéposées

Abstract

Dans ce travail, nous nous sommes intéressés à l’étude de l’influence du potentiel cathodique, du temps de dépôt, de la concentration de NaH2PO2 dans la solution et l’effet de présence et d’absence de la saccharine sur les caractéristiques des couches minces à base de l’alliage Ni-P déposées par la technique d’électrodéposition sur des substrats en cuivre à température ambiante. Le but de cette étude est de déterminer les conditions expérimentales dans lesquelles nous obtenons des couches minces adhérentes, moins poreuses et de structure amorphe pour des applications comme revêtement anticorrosion. L’étude par la technique de voltamétries cyclique indique que c'est le mécanisme indirect qui est mis en jeu dans l’électrodéposition de Ni-P. L’exploitation des chronoampérogrammes indique que le processus de nucléation est instantané et d’une croissance tridimensionnelle contrôlée par la cinétique. La diffraction de rayons X montre que la structure de l’alliage Ni-P est amorphe pour toutes les conditions opératoires explorées. La composition chimique, l’épaisseur et la porosité des dépôts varient avec les conditions opératoires. Il est également montré qu’un recuit sous atmosphère occasionne des modifications importantes dans la morphologie des dépôts et permet de minimiser la porosité. In this work, we were interested in studying the influence of the cathodic potential, the deposition time, the concentration of NaH2PO2 in the solution and the effect of the presence and absence of saccharin on the characteristics of thin layers based on the Ni-P alloy deposited by the electrodeposition technique on copper substrates at room temperature. The aim of this study is to determine the experimental conditions under which we obtain adherent, less porous and amorphous structure thin films for applications as anticorrosion coating. The study by the technique of cyclic voltammetry indicates that it is the indirect mechanism which is involved in the electrodeposition of Ni-P. The exploitation of the chronoamperograms indicates that the nucleation process is instantaneous and of a three-dimensional growth controlled by the kinetics. X-ray diffraction shows that the structure of the Ni-P alloy is amorphous for all the operating conditions explored. The chemical composition, thickness and porosity of the deposits vary with the operating conditions. It is also shown that annealing under atmosphere causes significant modifications in the morphology of the deposits and makes it possible to minimize the porosity. في هذا العمل قمنا بدراسة تاثير الكمون الكاتودي و زمن الترسيب و تركيز NaH2PO2 في المحلول و تاثير وجود السكرين و غيابه على خصائص رقائق سبيكة Ni-P التي ترسب بتقنية الترسيب الكهربائي على ركائز نحاسية في درجة حرارة الغرفة. قمنا ايضا بتحديد الظروف التجريبية التي نحصل من خلالها على رقائق ملتحمة و اقل مسامية و ذات بنية غير متبلورة لاستعمالها كطلاء مضاد للتاكل. تشير الدراسة بتقنية الفولتميتر الدوري الى ان الالية غير المباشرة هي التي تساهم في الترسيب الكهربائي لرقائق Ni-P. يشير تحليل منحنيات التيار الانتقالي الى ان عملية التنوي هي لحظية و نموها ثلاثي الابعاد تتحكم فيه الحركية. يظهر حيود الاشعة السينية لن بنية سبيكة Ni-P غير متبلورة في جميع شروط العمل. يختلف التركيب الكيميائي و سمك و مسامية الرقائق باختلاف الشروط التجريبية. يتضح ايضا ان المعالجة الحرارية في الهواء الطلق يسبب تعديلات كبيرة في مورفولوجيا سطح الرقائق و يعمل على تقليل المسامية.