Etude électrochimique de la cinétique de dissolution anodique d'alliages cuivre-nickel PDF Download
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MECANISME DE DISSOLUTION DES CUPRO-NICKEL DANS UNE SOLUTION DE CHLORURE DE SODIUM. L'ETUDE A ETE FAITE PAR DES METHODES ELECTROCHIMIQUES: COURBE, INTENSITE-POTENTIEL, RESISTANCE DE POLARISATION ET PAR UNE METHODE GALVANIQUE EN COURANT ALTERNATIF. ON COMPLETE PAR DES ETUDES DE SURFACE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE ET PAR SIMS. LES RESULTATS CONDUISENT A EXPLIQUER LE DEPLACEMENT DES COURBES ANODIQUES LORSQUE LE TEMPS DE CORROSION LIBRE AUGMENTE PAR UNE MODIFICATION DE LA COMPOSITION DE L'ALLIAGE EN SURFACE LORSQU'IL EST EN CORROSION LIBRE, AINSI QU'A UN EFFET INHIBITEUR DES IONS CUIVRE EN SOLUTION SUR LA DISSOLUTION DU NICKEL
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MECANISME DE DISSOLUTION DES CUPRO-NICKEL DANS UNE SOLUTION DE CHLORURE DE SODIUM. L'ETUDE A ETE FAITE PAR DES METHODES ELECTROCHIMIQUES: COURBE, INTENSITE-POTENTIEL, RESISTANCE DE POLARISATION ET PAR UNE METHODE GALVANIQUE EN COURANT ALTERNATIF. ON COMPLETE PAR DES ETUDES DE SURFACE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE ET PAR SIMS. LES RESULTATS CONDUISENT A EXPLIQUER LE DEPLACEMENT DES COURBES ANODIQUES LORSQUE LE TEMPS DE CORROSION LIBRE AUGMENTE PAR UNE MODIFICATION DE LA COMPOSITION DE L'ALLIAGE EN SURFACE LORSQU'IL EST EN CORROSION LIBRE, AINSI QU'A UN EFFET INHIBITEUR DES IONS CUIVRE EN SOLUTION SUR LA DISSOLUTION DU NICKEL
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Les revêtements d'alliages cuivre-nickel sont couramment utilisés pour la protection à cause de leur grande résistance à la corrosion et en électronique lors de la déposition de multicouches. L'objectif de ce travail est de mieux comprendre la codéposltion électrochimique de l'alliage cuivre-nickel en milieu complexant. La possibilité de codéposition de cet alliage est conditionnée par le rapprochement dès potentiels de déposition des deux métaux à l'aide d'un agent complexant. Ce dernier peut agir de deux façons distinctes mais complémentaires: soit en diminuant l'activité du cation métallique au sein de la solution déplaçant ainsi le potentiel réversible, soit en modifiant la cinétique de déposition. Une série d'expériences a démontré l'importance de la chimie des ions en solution sur la déposition du cuivre en milieu citrate notamment à travers le rôle du pH. La mesure des potentiels à circuit ouvert a montré que le déplacement de la courbe de polarisation du cuivre était principalement cinétique. Un modèle cinétique simple inspiré de la chimie des ions en solution et basé sur l'adsorption d'une espèce complexe bloquante a été proposé. Ce modèle permet de décrire avec succès les observations expérimentales et de déterminer les conditions favorables pour la codéposition avec le nickel. Une étude de l'influence du citrate sur la déposition du nickel a permis de conclure au très faible déplacement de la courbe de polarisation du nickel dans les conditions expérimentales. L'étude de bains de codéposition issus des bains partiels à un seul métal en présence de citrate a montré une faible interférence entre les métaux en codéposition. Le modèle cinétique de déposition du cuivre en milieu citrate est donc utilisable pour prédire dans une certaine mesure la codéposition du cuivre-nickel en milieu citrate. La démarche méthodologique suivie pourrait av.oir des applications pour d'autres systèmes de codéposition à l'aide de complexants.
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CE MEMOIRE EST CONSACRE A L'ETUDE DE L'ELECTRODEPOSITION ET DE LA RESISTANCE A LA CORROSION SECHE D'ALLIAGES ET DE MULTICOUCHES CUIVRE-NICKEL DE MEME COMPOSITION MASSIQUE CU 5 5-NI 4 5 (CONSTANTAN). L'OPTIMISATION DES BAINS D'ELECTROLYSE PAR L'ADJONCTION D'ADDITIFS ORGANIQUES A PERMIS D'OBTENIR DES DEPOTS DE CUIVRE ET DE NICKEL BRILLANTS, AVEC UNE STRUCTURE LAMELLAIRE NON ORIENTEE. LE CONSTANTAN A ETE OBTENU EN MODE GALVANOSTATIQUE A PARTIR D'UN BAIN RENFERMANT LES CATIONS CU 2 + ET NI 2 +, UN COMPLEXANT, LE CITRATE DE SODIUM ET UN AGENT ANTIPIQURE, LE LAURYLSULFATE DE SODIUM. L'ETUDE DE LA CORROSION HAUTE TEMPERATURE A PERMIS DE MONTRER QUE LORS DE L'OXYDATION DES METAUX PRIS SEPAREMENT, LA CINETIQUE SUIT DES LOIS DE TYPE PARABOLIQUE AVEC DES VITESSES PLUS IMPORTANTES POUR LES MATERIAUX ELABORES AVEC ADDITIFS. UN MECANISME D'OXYDATION IDENTIQUE A ETE OBSERVE POUR LES ALLIAGES ELECTRODEPOSE ET COMMERCIAL, AVEC CEPENDANT DES VITESSES BIEN DIFFERENTES. LA MULTICOUCHE S'AVERE DANS TOUS LES CAS LE MATERIAU LE PLUS RESISTANT A LA CORROSION SECHE HAUTE TEMPERATURE DANS LE DOMAINE 600-800\C.
Author: Edgar Moleiro Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Une étude des relations entre cinétique chimique et cinétique morphologique a été entreprise par la caractérisation de l'évolution morphologique du cuivre au cours de sa dissolution anodique en milieu ammoniacal. Une étude précédente a introduit un paramètre numérique p qui caractérise l'évolution morphologique d'une composante sinusoïdale de l'interface métal-solution ; p est fonction des paramètres cinétiques du système ainsi que de la longueur d'onde de la composante considérée. Des mesures électrochimiques ont permis de déterminer les paramètres cinétiques du système, ce qui a conduit au calcul de p. La valeur obtenue est négative, caractéristique d'une diminution de la rugosité de l'interface au cours de la dissolution. L'évolution morphologique du cuivre a été caractérisée par microrugosimétrie pour des dissolutions de durées échelonnées. Cette étude a montré que la rugosité du cuivre augmentait avec la durée de dissolution. En outre, la transformée de Fourier des profils obtenus par microrugosimétrie permet d'observer que cette augmentation de rugosité a lieu pour l'ensemble des composantes sinusoïdales de l'interface. Les données expérimentales obtenues ont donc montre que l'évolution du système n'était pas conforme à celle prévue par p. Il existe deux types de causes de l'évolution morphologique d'une interface : Les causes globales et les causes locales. Pour étudier l'influence des premières, nous avons repris la modélisation conduisant à p. Ce travail a montré que même en prenant en compte les gradients de potentiel électrique, de concentration en ammoniaque et de température, nous ne pouvions expliquer l'évolution morphologique observée. Pour les causes locales, après avoir modélisé leur influence, nous avons déterminé des critères expérimentaux qui caractérisent une évolution morphologique d'origine locale. Une vérification expérimentale a suggéré que l'évolution observée est d'origine locale.
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Cette thèse porte sur l'étude électrochimique de la corrosion sous contrainte (CSC) en milieu aqueux des alliages de cuivre. La dissolution sélective et l'oxydation électrochimique sont deux points clés de la CSC de ces alliages. C'est sur ces aspects que nous avons orienté les travaux de la première partie de cette thèse portant sur les alliages Cu-Au. Les mesures ont été réalisées en utilisant des techniques électrochimiques classiques (en mode potentiodynamique, potentiostatique et galvanostatique). L'analyse des conditions d'apparition d'un bruit électrochimique grâce aux techniques de traitement de signal est effectuée. Les conséquences sur le comportement en cas de Cu3Au sont discutées. En seconde partie de cette thèse, nous nous sommes intéressés au problème de la CSC lorsqu'il y a formation de films d'oxyde superficiels et particulièrement au cas des alliages Cu-Zn. Nous avons jugé utile d'étendre cette étude aux mécanismes d'oxydation sous contrainte mécanique en présence d'un système électrochimique oscillant en potentiel, le but étant d'examiner l'influence de ces nouvelles conditions électrochimiques (mode galvanostatique) sur le comportement du laiton sous contrainte. Enfin, un calcul de distribution de potentiel en fond de fissures est effectué en vue de rapprocher les différentes observations.
Author: Pierre Ponthiaux Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 164
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La dissolution anodique et la passivation, en milieu sulfurique, d'alliages fer-nickel a 10%, 20% et 31% de nickel ont été étudiées en l'absence et en présence de frottement, par l'analyse des courbes de polarisation anodiques. En l'absence de frottement, en contrôlant le transport de matière a l'aide du dispositif d'électrode a disque tournant, nous avons trouvé avec les trois alliages un comportement voisin de celui du fer pur. Les courbes de polarisation anodiques obtenues dans tous les cas sont multivoques, de type courbe en z, contrairement à celle du nickel pur. L’analyse de l'évolution le long des courbes des facies de dissolution et des distributions de courant associés, fait apparaitre les différences de mécanismes de dissolution et de passivation avec le fer pur, et permet de mettre en évidence l'influence de la teneur en nickel dans les cinétiques correspondantes. Dans ce milieu sulfurique, l'influence d'un frottement plan sur plan cyclique, a été étudié dans le cas de l'alliage à 31% de nickel de structure austénitique instable. Ce type de frottement fait apparaitre un certain nombre de modifications dans les courbes de polarisation. L’analyse de ces modifications en fonction des paramètres du frottement, vitesse relative des surfaces antagonistes et pression de contact, met en évidence l'influence spécifique de chacun des phénomènes suivants: écrouissage du matériau; transformation martensitique par écrouissage; destruction partielle des adsorbats et/ou du film passif. Les modifications des courbes de polarisation donnent également des informations sur l'évolution des caractéristiques du frottement avec la vitesse: existence d'un phénomène de lubrification par l'électrolyte
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LES DEPOTS METALLIQUES OBTENUS PAR VOIE ELECTROLYTIQUE ONT POUR OBJECTIF L'AMELIORATION DES PROPRIETES DE SURFACE, LA PROTECTION CONTRE LA CORROSION ET PARFOIS DES ASPECTS DECORATIFS. L'ELECTRODEPOSITION DES METAUX SUR DES ALLIAGES A BAS POINT DE FUSION EST D'UN GRAND INTERET DANS LES OPERATIONS D'ELECTROFORMAGE: L'EXTRACTION PAR VOIE DE FUSION DE L'ALLIAGE PERMET L'OBTENTION DE PIECES CREUSES. DES ETUDES SYSTEMATIQUES ET COMPARATIVES DES COMPORTEMENTS ELECTROCHIMIQUES DES ELECTRODES ET DES DEPOTS ELECTROLYTIQUES DE CUIVRE ET DE NICKEL, SUR LES ALLIAGES PB SN, IN BI ET PB SN BI ONT ETE REALISEES. DES RESULTATS D'ELECTRODEPOSITION, DE CUIVRE ET DE NICKEL, EN COURANT CONTINU ET EN COURANT PULSE SONT DONNES. ENFIN, L'ELECTROCRISTALLISATION DU NICKEL, EST DISCUTEE EN RELATION AVEC LES MODELES ACTUELLEMENT ADMIS. LA MORPHOLOGIE DES DEPOTS DANS LES PREMIERS INSTANTS DE LEUR FORMATION MONTRE L'EVOLUTION DES STRUCTURES
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Cette étude nous a permis d'apporter une contribution à la recherche sur l'oxydation des alliages. On a pu voir, au cours de ces quelques chapitres, combien les moyens d'investigation mis è la disposition du chercheur sont variés, et aussi combien leur limite est vite atteinte. Nous avons, dans un premier temps, étudié la solution solide de substitution du titane dans le nickel, pour avoir plus de précisions sur sa structure, afin de pouvoir éliminer des facteurs très perturbants comme l'écrouissage. Les problèmes posés, à ce stade, sont d'ordre technologique et nous avons pu, à notre avis, les résoudre de manière satisfaisante. En ce qui concerne l'oxydation elle-même, nous avons pu nous rendre compte à la fois de difficultés soulevées par les problèmes expérimentaux comme la reproductibilité des thermogrammes et de difficultés liées à l'interprétation de nos résultats. Nous avons essayé, à partir de données théoriques générales, de dégager des prévisions relatives à la thermodynamique du système O-Ni-Ti, illustrant les conditions de formation des divers oxydes simples et doubles, NiO, TiO2 et NiTiO3. La cinétique régie par la diffusion de lacunes de nickel vers l'interface gaz-oxyde, apporte de nombreux renseignements, notamment par l'influence de la pression en P(1/2) qui laisse penser que de nombreuses lacunes ne sont pas ionisées. Il est alors possible d'avancer une série de mécanismes prédominants étant bien entendu que ceci ne résulte que du phénomène global apparent, et en tenant compte de la possibilité de coexistence de diverses autres réactions. De par la diversité des problèmes posés, il semble nécessaire, à ce stade, d'utiliser de front, de nombreuses méthodes d'étude comme la thermogravimétrie, la diffractométrie, la conductimétrie, les techniques micrographiques et la microsonde. D'une manière plus générale, cette étude nous montre que, contrairement aux prévisions du modèle de HAUFFE, qui laisse supposer une augmentation très forte de l'oxydation du nickel lorsqu'il est allié avec du titane, nous n'avons pas, en fait, de variation sensible pour cette cinétique. Il semble, à l'heure actuelle, très difficile de trouver un modèle capable de rendre compte, d'une manière satisfaisante, du comportement des alliages lors de l'oxydation, tant le nombre de paramètres à maîtriser est important. La physique des défauts, de par l'importance qu'elle a acquise ces dernières années, permettra certainement, dans un proche avenir, de justifier de nombreux mécanismes proposés pour de nouveaux alliages que la technologie ne manquera pas de mettre au point grâce à l'inépuisable diversité qu'ils offrent.
Author: Sylvie Pétetin
Author: Sylvie Pétetin
Author: Christophe Henninot
Author: CELINE.. BERTRAND
Author: Yves Pauleau
Author: Edgar Moleiro
Author: Louis Colombier
Author: Brahim Malki
Author: Pierre Ponthiaux
Author: AZZAG.. MOHCENE
Author: Alain Martinez-Fortun