BE433142A - - Google Patents

Description

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  "PROCEDE DE DEPOT   ELECTROLYTIQUE   DU NICKEL A PARTIR D'UN BAIN ACIDE." 
L'invention est relative au dépôt électrolytique du nickel à partir d'un bain acide. 



   L'objet de l'invention est de diminuer la grosseur du grain et d'augmenter l'éclat du dépôt de nickel sans di- minuer d'une façon appréciable la ductilité de la couche ou la.gamme des densités de courant du bain de nickel. 



   La demanderesse a découvert qu'on peut réaliser ces résultats par l'addition de certains composés organiques au bain normal de nickelage au sulfate de nickel. Ces composés comprennent : a) des composés contenant le groupe sulfonamide ou le groupe sulfonimide -SO2.N= ; b) les cétones ou aldéhydes de la formule générale R1-CO-R2,dans laquelle R1 est un 

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 radical organique et R2 un radical organique ou l'hydrogène. 



   Un composé quelconque qui contient le groupe sul- fonamide ou le groupe sulfonimide donne le résultat qu'on cherche à réaliser, pourvu qu'il soit soluble dans la solution de nickel. Toutefois, la diminuti.on de la grosseur du grain et l'augmentation de l'éclat du dépôt de nickel dépendent de la solubilité du composé dans la solution de nickel. Plus est soluble le composé de sulfonamide ou de sulfonimide, plus large est la gamme des densités de courant qui peut être utilisée pour produire une couche brillante. Inversement, la gamme des densités de courant qui peut être utilisée est d'au- tant plus étroite, et par conséquent le dépôt de la couche désirée réalisé à un taux d'autant plus faible , que le composé de sulfonamide ou de sulfonimide est moins soluble dans la solution de nickel.

   Dans ce dernier cas, les couches obtenues sous des densités de courant élevées ne sont pas amé- liorées. D'un point de vue pratique, il est préférable de n'utiliser que ceux des composés contenant le groupe sulfona- mide ou sulfonimide qui sont solubles dans la solution de nic- kel à raison de 1 g environ par litre de solution. La seule limite supérieure de la concentration des composés envisagés dans la solution de nickel acide est le point de saturation du bain. En fait, on peut utiliser une solution saturée de l'un quelconque des susdits composés, pourvu que cette solu- tion saturée en contienne au moins 1 g par litre. Toutefois, avec des solubilités aussi faibles que 0,1 g/1, on n'obtient des résultats désirés bien déterminés que sous de faibles densités de courant.

   Comme d'habitude, les radicaux d'hydro- carbures ou les halogènes diminuent la solubilité lorsqu'ils sont substitués à l'hydrogène dans le groupe amide. 

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   Le tableau 1 donné ci-après indique un certain nombre de composés contenant le groupe désiré, ainsi que les teneurs optima en ces composés de bains préparés à l'aide de sulfate de nickel, de chlorure de nickel et d'aci- de borique et contenant, par litre, 60-75 g de Ni, 15 g de Cl et 30 à   37,5 g   de   B03H3,   le pH du bain étant compris entre 2 et 6. La température de la solution de nickelage peut varier de 15  au point d'ébullition de la solution. La tempé- rature de la solution la plus favorable pour le nickelage est comprise entre 15  et 55 , la température préférée étant voisine de 50 . La solution possède un meilleur pou- voir de précipitation aux basses températures qu'aux tempé- ratures élevées.

   Le bain peut être utilisé aux températures élevées chaque fois que le pouvoir de précipitation n'est pas un facteur important, comme dans le cas du nickelage de pièces plates. Le pH électrométrique le plus favorable est compris entre 4 et 5,3. 



   La présence d'autres sels inorganiques tels que les sels de NH4 et de Na ne nuit pas à l'action avantageuse de ces composés organiques, pourvu que les matières inorganiques soient présentes en les quantités qui sont courantes dans les bains ordinaires de nickel blanc. Ainsi, l'invention n'est pas limitée à des bains de nickel spéciaux. Le groupe   -S02.N=   n'est nuisible sous aucune concentration. 

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  Tableau 1 
 EMI4.1 
 
<tb> Benzène <SEP> sulfonamide, <SEP> c6H5.SO2.NH2 <SEP> 1-2 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> o-benzoyl <SEP> sulfonimide, <SEP> C6H4#SO2#NH <SEP> 1-3 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> #CO#
<tb> 
 
 EMI4.2 
 p-benzoïque sulfonamide, HOOC.C6H4.s02.NH2 1-2 g/1 
 EMI4.3 
 
<tb> o- <SEP> ou <SEP> p-benzoique <SEP> sulfondichloramide,
<tb> 
 
 EMI4.4 
 HOOC.C6H4.S02.NC12 0,5-1 g/1 o- ou p-toluène sulfonamide,CH3.C6H4.S02.NH2 0,5-3,g/1 p-toluène sulfonchloramide,CH3.C6H4.S02.NHCl 1-3 g/1 sodium p-toluène sulfonchlaram.ide,CH3.C6H4.SC.ITaC1 1-4 g/1 p-toluène sulfondichloramide,CH3.C6H.S0.NC12 Insoluble,de- 
 EMI4.5 
 
<tb> vient <SEP> solu-
<tb> 
<tb> ble <SEP> en <SEP> per-
<tb> 
<tb> 
<tb> dant <SEP> Cl
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> p-toluène <SEP> sulfonméthylamide, <SEP> CH3.C6H4.S02.NHCH3 <SEP> Normalement
<tb> 
<tb> 
<tb> insoluble,

  
<tb> 
<tb> 
<tb> léger <SEP> effet
<tb> 
 
 EMI4.6 
 p-toluène sUlfonéthylamide,CH3.c6a4.S04.NHC2H5 Insoluble 
Il y a lieu de noter que les amines'telles que la triéthanolamine, le tétraéthylène pentamine et la morpho- line et ses dérivés donnent des couches sombres et fragiles    n'ayant pas de valeur commerciale ; que les amides carbo-     xyliques',   telles que la trichloracétamide, la formamide, la proprionamide et la proprionanilide, n'effectuent pas l'affi- nage désiré du grain. 



   La demanderesse a en outre découvert que l'addi- tion de cétones ou d'aldéhydes au bain de nickel normal a également pour effet d'augmenter le degré d'affinage du grain et l'éclat du dépôt de nickel, en diminuant ainsi le degré de polissage qui est nécessaire après le nickelage. En outre, ces composés diminuent la tendance à la formation, sur la couche déposée, de piqûres, qui sont nuisibles tant du point de vue de l'aspect que de la résistance de la couche à la 

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 corrosion. Ces composés ont la formule générale R1-CO-R2, dans laquelle R1 est un radical organique et R2 un radical organique ou l'hydrogène. Tous ces composés empêchent la formation de piqûres approximativement au même degré, mais les cétones agissent plus rapidement que les aldéhydes.

   L'un et l'autre de ces types de composés sont plus efficaces aux températures plus élevées. 



   Leur pouvoir de diminuer la grosseur du grain varie grandement selon la formule exacte. En général, ce sont les cétones à'un seul groupe -CO- qui sont les moins efficaces. 



  Des exemples de ces cétones sont l'acétone, CH3.CO.CH3; la 
 EMI5.1 
 m6th-vlétli,vl cétone , CH3.CO.C2E?; l'hexone, (GH3) -CH.CI12. 
 EMI5.2 
 CO.CH3; et la cyclohexanone, H2C-CH?--CH2---Co . L'efficacité 1 CH 2-OH 2/ diminue avec l'accroissement de la teneur en hydrocarbure en raison de la diminution de la solubilité, à moins que des groupes solubilisants ne soient présents. Les cétones à deux groupes -CO- sont plus efficaces. Des exemples de ces cétones sont la diacétyle, CH3.CO.CO.CH3 ; l'acétylacétone, 
 EMI5.3 
 CH3.CO.CH2.CO.CH3 ; et l'acétonylacétone, CH3.CO.C.C.CO. 



  CH3. Plus les deux groupes -CO- sont étroitement liés et plus le composé est efficace. 



   Les aldéhydes sont plus efficaces que les cétones, excepté qu'un anneau aromatique diminue grandement l'effi- cacité du groupe. C'est ainsi que la benzaldéhyde   C6H5.CHO   et la   cinnamaldéhyde,     C6H5.CH   = CH. CHO ne sont pas plus 
 EMI5.4 
 efficaces que les cétones à un seul groupe -CO-. L'anneau HC = C-CHO furan présent dans le furfurol , 0 = C-u , 1 par contre, H est avantageux, sans doute à cause ue la double liaison avec le second atome de carbone. L'aldéhyde crotonique, 

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 CH3.CH = CH.CHO a aussi la double liaison et est très efficace, plus que ne l'est l'acétaldol, CH3.CH(OH).CH2.CHO, qui ne comporte pas la double liaison.

   D'autres aldéhydes essayées comprennent   l'acétaldéhyde,   CH3.CHO ; la propaldéhyde, CH3.CH2.CHO ; et l'octylaldéhyde,   C4H9.CH(C2H5).CHO.   Parmi ces derhières aldéhydes, celles qui ont une chaîne courte sont les plus efficaces. Le remplacement de H par C1 dans l'acétaldéhyde donne le chloral, CC13.CHO, qui est légèrement plus efficace. 



   Tous ces composés sont énumérés ci-après dans le tableau 2 dans l'ordre de leurs efficacités croissantes, lorsqu'ils sont appliqués seuls. On a aussi indiqué les con- centrations optima de ces composés dans un bain préparé à l'aide de sulfate de nickel, de chlorure de nickel et d'acide borique et contenant, par litre, 60 à 75 g de Ni, 15 g de Cl, 30 à 37,5 g de   B03H3,   avec un pH de 4,2 à 5,2, à 25 -30 , et sous une densité de courant de 1 à 2,5 ampères par dm2. 
 EMI6.1 
 

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  Tableau 2 
 EMI7.1 
 
<tb> Concentration
<tb> 
<tb> optimum, <SEP> g <SEP> l
<tb> 
 
 EMI7.2 
 Propriophénone, C2H5.co.c6H5 0,5 (sat.) 
 EMI7.3 
 
<tb> p-benzoquinone, <SEP> 0 <SEP> = <SEP> #= <SEP> 0 <SEP> 0,5-2
<tb> 
 
 EMI7.4 
 Cyclobexanone, H2C/ CH.CH CO 1-1,9 
 EMI7.5 
 
<tb> CH2. <SEP> CH2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Hexone <SEP> (CH3)2 <SEP> = <SEP> CH.CH2.CO.CH3 <SEP> 0,8-1,6
<tb> 
 
 EMI7.6 
 Méthyl éthyl cétone, 'CH3.CO.C2H5 0,8-1,6 
 EMI7.7 
 
<tb> Acétone, <SEP> CH3.CO.CH3 <SEP> 0,8-1,6
<tb> 
<tb> Nitrobenzaldéhyde, <SEP> NO2.C6H4.CHO <SEP> 0,5-1
<tb> 
<tb> Benzaldéhyde, <SEP> C6H5CHO <SEP> 1,3-1,9
<tb> 
<tb> Cinnamaldéhyde, <SEP> C6H5.CH <SEP> = <SEP> CH.CHO <SEP> 1,1 <SEP> (sat. <SEP> )
<tb> 
 
 EMI7.8 
 Octylaldéhyde, C4H9.CH(C2H5)CHO 0,8 
 EMI7.9 
 
<tb> Acétal, <SEP> CH3.CH(OC2H5)2 <SEP> 0,8-1,7 <SEP> (sat.

   <SEP> )
<tb> 
 
 EMI7.10 
 Acétonyl acétone, CH3.CO.(CH2)2.COCH3 1-2 Acétyl acétone, CH3.co.ca2.co.CH3 2 
 EMI7.11 
 
<tb> Diacétyl, <SEP> CH3.CO.CO.CH3 <SEP> 2
<tb> 
 
 EMI7.12 
 Aldol, c;H3.CH(UH).CH2.CH0 2,2 
 EMI7.13 
 
<tb> Proprionaldéhyde, <SEP> C2H5.CHO <SEP> 1,6
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acétaldéhyde, <SEP> CH3.CHO <SEP> 1,2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Crotonaldéhyde, <SEP> CH3.CH <SEP> =CH.CHO <SEP> 0,25-0,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Hydrate <SEP> de <SEP> chloral, <SEP> CCl3.CHO.H2O <SEP> 1,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Furfurol <SEP> HC <SEP> C <SEP> --CHO <SEP> 0,2-0,6
<tb> 
<tb> 
<tb> #o
<tb> 
<tb> 
<tb> HC <SEP> = <SEP> C <SEP> --H
<tb> 
 
Si l'on applique pour le bain une teneur moindre en nickel, on pourra adopter une concentration un peu plus faible de l'agent donnant de l'éclat, et réciproquement. 



  Toutefois, la différence n'est pas grande. 

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   A une température plus élevée, les teneurs optima en les composés les plus actifs sont inférieures à celles indiquées dans   le:tableau.   En outre, on peut appliquer un pH plus petit, par exemple compris entre 2,8 et 4,8 à 50 -55 , l'échelle des densités de courant qui donnent des couches brillantes ayant son maximum d'étendue sous les pH inférieurs, cette échelle étant alors de 1 à 5 ampères par dm2. 



   Selon une autre caractéristique importante de l'in- vention, on utilise un mélange d'un composé contenant   -S02.N=   avec une cétone, une aldéhyde ou un mélange de cétones et d'aldéhydes. Le résultat de la combinaison est de beaucoup supérieur à celui qu'on peut obtenir avec l'un ou l'autre des deux types de composés appliqué seul. On obtient entre les limites d'une très large échelle de densités de courant un dépôt de nickel extrêmement brillant qui équivaut à une surface polie au buffle. Le dépôt est beaucoup moins jaune que celui de la couche de nickel ordinaire polie au buffle. 



  L'échelle des teneurs en composés R1-CO-R2 est plus large en présence des composés contenant   -S02.N= ,   en ce sens que des teneurs plus faibles sont néanmoins efficaces. De plus, la ductilité est aussi bonne que celle d'un bain de nickel blanc ordinaire. 



   De préférence, d'un point de vue pratique, on peut utiliser l'un quelconque des composés   -S02.N=   ayant une so- lubilité d'au moins 1 g par litre. La seule limite supérieure de la teneur de la solution de nickel acide en ces composés est le point de saturation du bain. En fait, on peut uti- liser une solution saturée de l'un quelconque de ces composés, pourvu que la solution saturée contienne 1 g de composé par litre de solution. Toutefois, avec des solubilités aussi fai- bles que 0,1 g/1, on n'obtient des résultats désirés à un      

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 degré bien déterminé que sous de faibles densités de courant (par exemple de l'ordre de 0,5 à 1 ampère par dm2). 



   On a indiqué dans le tableau 3 ci-dessous les con- centrations optima de ces composés dans des bains au sulfate de nickel, chl)rure de nickel et acide borique contenant, par litre, 60 à   75 @   de Ni, 15 g de Cl et 30 à   37,5 g   de   B03H3,   sous un pH de 2 à 6, à une température de 25  à 60 , avec 1-2 cm3 de formaldéhyde à 37% par litre de solution et, sé- parément, avec 1 cm3d'aldol par litre de solution. 



   Tableau 3 
 EMI9.1 
 
<tb> Benzène <SEP> sulfonamide, <SEP> C6H5.SO2NH2 <SEP> 1-2 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> o-benzoyl <SEP> sulfonimide, <SEP> C6H4#SO2 <SEP> #NH <SEP> 1-3 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> CO
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> p-benzoique <SEP> sulfonamide, <SEP> HOOC.C6H4.SO2.NH2 <SEP> 1-2 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> o- <SEP> ou <SEP> p-benzoique <SEP> sulfondichloramide,
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> HOOC.C6H4.SO2NCl2 <SEP> 0,5-1 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> o- <SEP> ou <SEP> p-toluène <SEP> sulfonamide, <SEP> CH3.C6H4.SO2NH2 <SEP> 0,5-3 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> p-toluène <SEP> sulfonchloramide, <SEP> CH3.C6H4.S92.NHCl <SEP> 1-3 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Sodium <SEP> p-toluène <SEP> sulfonchloramide,

   <SEP> CH3.C6H4.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 



  SO2.NNaCl <SEP> 1-4 <SEP> g/1
<tb> 
      
Le tableau 4 ci-dessous indique les composés R1-CO-R2 dans l'ordre de leurs efficacités décroissantes, sous leurs teneurs optima dans les bains susmentionnés, avec 1 à 5 g par litre de p-toluène sulfonchloramide. 

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  Tableau 4 
 EMI10.1 
 
<tb> HC <SEP> = <SEP> C <SEP> - <SEP> CHO
<tb> 
<tb> 
<tb> Furfurol <SEP> , <SEP> #= <SEP> # <SEP> 0,1-0,4 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Croton <SEP> aldéhyde, <SEP> CH3.CH <SEP> = <SEP> CH.CHO <SEP> 0,1-0,5 <SEP> g/1
<tb> 
 
 EMI10.2 
 Hydrate de chloral, CC13.CHO.I?-O 0,5-1,5 g/l 
 EMI10.3 
 
<tb> Acétaldéhyde, <SEP> CH3.CHO <SEP> 0,5-1,5 <SEP> g <SEP> l
<tb> 
 
 EMI10.4 
 Proprionaldéhyde, C2H5.CH0 0,8-.1,6 g/1 
 EMI10.5 
 
<tb> Formaldéhyde, <SEP> H.CHO <SEP> 0,3-6 <SEP> g/1
<tb> 
 
 EMI10.6 
 Aldol, CH3.CH(OH).CH2.CH0 1,1-2,2 g/1 
 EMI10.7 
 
<tb> Diacétyl, <SEP> CH3.CO.CO.CH3 <SEP> 2 <SEP> g/1
<tb> 
 
 EMI10.8 
 Acétyl acétone, CH3.CO.CH2.CO.CH3 2 g/1 Acétomyl acétone, CE?.C0.<C+>.C0.CE? 1-2 g/1 Cyclohexanone , .

   #C ( CH2.CH2 ') co 1-1,9 g/1 
 EMI10.9 
 
<tb> CH2.CH2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acétone, <SEP> CH3.CO.CH3 <SEP> 0,8-1,6 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> lVléthyléthylcétone, <SEP> CH3.CO.C2H5 <SEP> 0,8-1,6 <SEP> g/1.
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> p-benzoquinone, <SEP> 0 <SEP> =#= <SEP> 0 <SEP> 0,5-2 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> O-CH <SEP> (CH3)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Paraldéhyde, <SEP> CH <SEP> .CH <SEP> 0 <SEP> 2-4 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> O-CH <SEP> (CH3)
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Acétal, <SEP> CH3.CH(OC2H5)2 <SEP> 0,8-1,7 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Cinnamaldéhyde, <SEP> C2H5.CH <SEP> = <SEP> CH.CHO <SEP> 0,25-0,5 <SEP> g/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> Benzaldéhyde,

   <SEP> C6H5.CHO <SEP> 1-1,9 <SEP> g/1
<tb> 
 
 EMI10.10 
 octylalàéhyde,' CH9.CH(CH5).CHO 0,4-0,8 g/1 Propiophénone, C2H5. co. c6H5 0,5 g/1 m-nitrobenzalàéhyàe, N02.C6H4.CH0 0,25-1 g/1 
En général, la concentration du groupe   -S02.N=   .n'est pas critique, excepté que, lorsqu'elle est trop faible , le brillant obtenu diminue. 

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   Les composés R1-CO-R2, par contre, ne doivent pas être présents en quantités trop grandes, celles-ci dépendant du pH, de la   zempérature   et du degré d'agitation. Les quantités optima diminuent à l'inverse de la température, du degré d'agitation et, dans une certaine mesure, du pH. On peut ajou- ter de la formaldéhyde en quantités aussi élevées que 6 g par   @   litre ou davantage, mais son effet est maximum sous une teneur de 0,75 g par litre, la présence d'une quantité plus grande de ce composé n'ayant pas d'effet dans des bains contenant aussi les composés   -S02.N=.   f Les mélanges des composés R1-CO-R2 ont une efficacité égale et quelquefois supérieure à celle des composés simples. 



   Les produits de polymérisation des aldéhydes agis- sent de la même façon que les aldéhydes   ordinaires   qu'ils soient engendrés dans la solution ou ajoutés comme tels. 



   Ainsi, par exemple, le paraldol ajouté au bain a le même effet que l'aldol à la même concentration. Ces produits de polymérisation sont compris dans la formule R1-CO-R2. 



   La concentration du nickel dans le bain n'a pas d'effet sur la concentration optimum du groupe -SO2.N=, mais la diminution de cette concentration exige une légère di- minution de la concentration du composé   Rl-CO-R2.   



   La solution contenant les composés R1-CO-R2 est fréquemment exempte de piqares, en particulier après que les impuretés colloïdales ont été précipitées par des sels ba- siques ou des hydrates (par exemple de nickel ou de fer) après élévation du pH, mais la meilleure façon d'obtenir des résultats constamment surs est d'ajouter un agent de mouillage au bain à raison de 3 à 4 g par litre. Des agents de mouillage 

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 appropriés sont l'acide tétrahydronaphtalène sulfonique, les acides alkylaromatiques sulfoniques, tels que l'acide iso- propylnaphtalène sulfonique, et les sulfates-alcools alkyliques comportant 4 à 12 (et de préférence 6 à 8) atomes de carbone. 



  Les produits du commerce doivent fréquemment être purifiés par l'élimination des homologues supérieurs qui donnent des effets colloïdaux indésirables, tels que la fragilité du dépôt, ce qui s'obtient en précipitant les homologues supérieurs par des sels de nickel et/ou en les absorbant par du charbon de bois activé, de l'argile ou des précipités basiques fraîchement engendrés. Les agents de mouillage qui ont été convenablement purifiés ne changent pas les caracté- ristiques du nickelage en ce qui concerne l'obtention de couches brillantes ou le degré d'éclat de la couche. 



   Les bains qui contiennent à la fois   -S02.N=   et R1-CO-R2 ne doivent pas contenir des quantités appréciables de sels d'ammonium ou de sodium. Ces deux sortes de sels donnent des couches fragiles, et les sels d'ammonium provo- quent aussi un obscurcissement du dépôt. Par conséquent. lorsqu'il est nécessaire d'élever le pH, il est préférable que ce soit avec du carbonate de nickel ou/ et de l'hydrate de calcium et d'éviter l'utilisation d'ammoniaque, de soude caustique, de carbonate de sodium et d'autres sels sodiques ou ammoniques. Pour la même raison, on ajoute un chlorure sous forme d'un chlorure de nickel et non de chlorure de sodium ou d'ammonium. 



   Le bain préféré possède la composition suivante et les conditions de travail les plus favorables 

 <Desc/Clms Page number 13> 

 
 EMI13.1 
 
<tb> nickel, <SEP> Ni <SEP> 60 <SEP> g <SEP> l
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> chlorure, <SEP> Cl <SEP> 15 <SEP> g <SEP> l
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> acide <SEP> borique, <SEP> BO3H3 <SEP> 35 <SEP> g <SEP> l
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> formaldéhyde, <SEP> 37% <SEP> 2 <SEP> ce/1
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> aldol <SEP> 0,5 <SEP> cc <SEP> l
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> p-toluène <SEP> sulfonamide <SEP> 2 <SEP> g <SEP> l
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> octylalcool <SEP> sulfate <SEP> 4 <SEP> g/l
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> pH <SEP> 3-4,5
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> densité <SEP> de <SEP> courant <SEP> à <SEP> la <SEP> cathode <SEP> 0,

  5-5 <SEP> amp/dm2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> densité <SEP> de <SEP> courant <SEP> à <SEP> l'anode <SEP> 1-2 <SEP> amp/dm2
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> température <SEP> 45 -55 
<tb> 
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<tb> 
<tb> 
<tb> agitation <SEP> 0-20 <SEP> cm/sec
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> 
<tb> anodes <SEP> - <SEP> type <SEP> charbon <SEP> moulé <SEP> 0,1-0,4% <SEP> C.
<tb> 
 



   L'addition de faibles quantités de sels de zinc et de cadmium, soit < 0,3 g l Zn et < 0,4 g/1 Cd, dans les s lutions susmentionnées augmente très nettement le lustre et élimine les parties ternes qui peuvent apparaître sur des objets nickelés, etc. sous l'influence de zones à densité de courant élevée si les autres agents d'addition ou agents de mouillage n'ont pas été convenablement purifiés. Bien que les sels de cadmium et de zinc aient déjà été utilisés à cet effet dans des solutions de nickel ordinaires, sans les agents d'addition organiques dont il vient d'être question, ils n'ont pas donné de très bons résultats. Lorsqu'ils sont utilisés seuls, il est nécessaire de régler très soigneusement leur concentration. L'excès le plus faible produit des rayures foncées dans la couche.

   L'échelle des densités de courant donnant des couches brillantes est très étroite et il est par conséquent très difficile de s'y maintenir. La couche brillan- te résultante est toujours fragile, de sorte qu'il n'a pas 

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 été possible d'appliquer les couches de nickel épaisses qu'exigent les spécifications actuelles. Il n'a pas non plus été possible d'appliquer des couches de chrome sur des couches de nickel de ce genre. L'effort supplémentaire a provoqué le fendillement des couches de nickel et leur ten- dance à se séparer du métal de base. 



   Les conditions sont modifiées par la présence de composés contenant le groupe   -S02.N= .   On utilise des teneurs moindres en zinc et cadmium et l'on peut par conséquent obte- nir des couches beaucoup plus brillantes et plus ductiles dans une large échelle de densités de courant ; et le chrome peut être appliqué ensuite sans aucun danger. 



   On remarquera que la teneur maximum en zinc ou en cadmium augmente avec la température et varie à l'inverse du pH. Les chiffres donnés plus haut s'appliquent à un pH compris entre 2,5 et 5 et à une température comprise entre 21  et 71 , la brillance étant maximum au voisinage de 43  et sous un pH de 3 et au-dessus. Aux températures plus éle- véés, il faut utiliser des pH plus faibles pour maintenir la couleur et la ductilité.

Claims (1)

1. RESUME 1. Procédé et bain de nickelage permettant l'obten- tion d'une couche brillante et à grain fin, ce procédé et ce bain étant caractérisés par l'application d'une solution de nickel acide en présence : a) d'un composé soluble dans ladite solution et contenant le groupe -S02.N=; b) d'un com- posé organique de la formule R1-CO-R2 dans laquelle R1 est un radical organique et R2 un radical organique ou l'hydrogène et dans laquelle le ou les radicaux organiques ne sont pas <Desc/Clms Page number 15> liés comme des esters et ne contiennent pas de groupes hydro- xyles attachés à des atomes de carbone successifs ; c) de ces deux composés à la fois.

   2. Modes de réalisation du procédé et du bain spé- cifiés sous 1, du genre dans lequel la solution de nickel acide contient le composé comportant le groupe -S02.N= à l'exclusion du composé organique R1-CO-R2, ces modes de réa- lisation étant caractérisés par les points suivants, ensemble ou séparément :

   a) La concentration du composé contenant le groupe -S02.N=. dans la solution de nickel acide est comprise entre 0,1 g par litre de solution et le point de saturation et de préférence entre 1 g et l'état saturé. b) Le pH de la solution est compris entre 2 environ et 6 environ, et de préférence entre 4 environ et 5,3 environ. c) Le bain contient en outre de l'acide borique et du chlore. d) La solution contient, par litre, environ 60 à 75 g de nickel, environ 15 g de chlore et environ 30 à 37,5 g d'acide borique. e) Le nickelage est effectué en présence d'un sel de cadmium en quantité correspondant à moins de 0,4 g environ de cadmium par litre de solution. f) Au lieu du sel de cadmium, on peut utiliser un sel de zinc en quantité correspondant à moins de 0,3 g environ de zinc par litre de solution.

   g) La température de la solution est comprise entre environ 15 et environ 55 . h) La solution de nickel acide aqueuse contient de la p-toluène sulfonamide ou de la p-toluène sulfonchlorami- de. <Desc/Clms Page number 16>

   3. Modes de réalisation du procédé et du bain spé- cifiés sous 1, du genre dans lequel la solution de nickel acide contient le composé organique R1-CO-R2, à l'exclusion du composé comportant le groupe -SO2.N=, ces modes de réalisa- tion étant caractérisés par les points suivants, ensemble ou séparément :

   a) Le pH de la solution est compris entre environ 2,8 et environ 5,2. b) La teneur de la solution en le composé orga- nique RI-CO-R2 n'excède pas environ 2 g par litre. c) La température de la solution est maintenue entre environ 25 et 55 . d) La solution contient, en outre, de l'acide bori- que et du chlore. e) Le bain contient, par litre, environ 60 à 75 g de nickel, environ 15 g de chlore, et environ 30 à 37,5 g d'acide borique. f) Le composé organique est présent sous une con- centration comprise entre environ 0,2 g et environ 2 g par litre de solution. g) La solution de nickel acide peut, en outre, con- tenir un des trois composants suivants : aldéhyde crotonique; de préférence à raison de 0,1 à 0,5 g par litre ; hydratede chloral, en quantité n'excédant de préférence pas 1,5 g par litre;

   et furfurol, de préférence entre 0,2 et 0,6 g par litre de solution.

   4. Modes de réalisation du procédé et du bain spé- cifiés sous 1, du genre dans lequel la solution de nickel acide contient à la fois le composé comportant le groupe -S02.N= et le composé organique RI-CO-R2, ces modes de réali- <Desc/Clms Page number 17> sation étant caractérisés par les points suivants,ensemble ou séparément :

   a) Le pH de la solution est compris entre environ 2 et environ 6. b) Le bain contient, en outre, de l'acide borique et du chlore. c) La température de la solution est maintenue entre environ 25 et environ 60 ,et de préférence entre environ 45 et environ 55 . d) La concentration du composé contenant le groupe -S02.N= dans la solution est comprise entre 1 g par litre de solution et la saturation. e) La formaldéhyde est .utilisée à titre de composé organique R1-CO-R2. f) La teneur de la solution en formaldéhyde est com- prise entre 0,5 et 6 g par litre. g) On effectue le dépôt en présence d'un agent de mouillage. h) La composition préférée du bain est la suivante: nickel,60 g environ par litre ; chlore15 g environ par litre; acide borique 30 g environ par litre ;

   formaldéhyde(37%) @ @@@ 2 cm3environ par litre; aldol 0,5 g environ par litre ; p-toluène sulfonamide, 2 g environ par litre;sulfate d'octylal- cool, 5 g environ par litre; le pH étant de préférence compris entre environ 3 et environ 4,5. i) On maintient la température du bain spécifié sous h) entre 45 et 55 et applique une densité de courant à la ca- thode comprise entre environ 0,5 et environ 5 ampères par dm2. j) La solution du nickel acide peut, en outre, conte- nir de l'aldéhyde crotonique en quantité comprise entre 0,1 et 0,5 g par litre. k) Une faible quantité d'un métal tiré du groupe comprenant le zinc et le cadmium peut, en outre, être présente dans le bain.