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Dépôt électrolytique d'étain.
Cette invention concerne le dépôt électrolytique d'étain, et plus particulièrement un nouveau procédé d'obtention de dépôt élec- trolytique d'étain ainsi qu'un électrolyte pour l'exécution du procédé.
L'invention a entre autres pour but de fournir un nouveau procédé d'obtention de dépôts électrolytiques d'étain, particuliè- rement sous forme de dépôt sur des produits tels que des feuillards ou bandes métalliques, qui assure l'obtention d'un dépôt dense, compact, adhérent entre de plus larges limites de densités de cou- rant, de température, d'agitation et autres conditions du bain que ce n'était possible auparavant.
Un autre but de l'invention est de procurer un électrolyte pour le dépôt électrolytique d'étain donnant des dépôts plus denses et plus uniformes à des densités de courant à la fois plus faibles @
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et plus élevées que celles utilisées auparavant.
Ces buts de l'invention et d'autres encore ressortiront de la description ci-après.
Essentiellement,l'invention consisteà ajouter aux électrolytes acides ounautres employés pour le dépôt électrolyti- que d'étain, c'est-à-dire à ceux ayant un pH de 7 ou inférieur à 7,un agent d'addition qui élargit les conditions d'obtention du dépôt, telles que la température du bain, le degré d'agitation et la densité de courant pour lesquelles des dépôts satisfai- sants sont assurés. L'effet d'un agent ajouté suivant la pré- sente invention au bain d'étamage est particulièrement notable dans les domaines des densités de courant faibles, le bain obtenu rendant possible l'obtention de dépôts satisfaisants à des densités de courant beaucoup plus faibles que celles qu'on pouvait utiliser antérieurement.
L'effet d'un second agent ajouté suivant la présente invention au bain d'étamage est par- ticulièrement notable dans les domaines des hautes densités de courant, le bain obtenu rendant possible l'obtention de dé- pôts satisfaisants à des densités de courant beaucoup plus élevées que celles qui pouvaient être appliquées antérieurement.
Il en résulte que des résultats satisfaisants sont assurés même lorsque les conditions d'étamage du bain ne sont pas mainte- nues de façon aussi précise que ce qui était nécessaire jusqu'à présent.
Dans l'étamage électrolytique de bandes métalliques con- tinues, comme de minces feuillards d'acier auxquels la descrip- tion de l'invention se référera à titre d'exemple, le feuillard est d'ordinaire amené de façon continue à l'installation d'é- tamage à partir de bobines. Dans un cas, le feuillard après avoir été déroulé est nettoyé de façon continue puis est recou- vert d'étain dans un bain électrolytique. Le feuillard étamé est lavé et séché, puis le dépôt est fondu en faisant passer le feuillard à travers un four, pour rendre le dépôt brillant et
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améliorer son adhésion au métal de base. Un tel procédé s'effec- tue le plus commodément en maintenant le feuillard en mouvement, le bout du feuillard d'une bobine d'alimentation étant rattaché au bout du feuillard d'une bobine épuisée, par exemple par sou- dure.
Ceci et d'autres conditions qui peuvent se produire dans les appareils de nettoyage, d'étamage et de fusion, provoquent au moins une variation occasionnelle de la vitesse du feuillard à travers le bain d'étamage. Ces variations de vitesse sont compensées dans une certaine mesure au moins en faisant varier la densité de courant de dépôt, de manière à maintenir une é- paisseur sensiblement uniforme du dépôt de métal sur le feuillard.
Lorsqu'on utilise des électrolytes d'étamage tels que ceux connus antérieurement dans le procédé d'obtention de dépôt décrit ci-dessus, il a cependant été trouvé qu'il existe certaines den- sités de courant critiques entre lesquelles le courant doit être maintenu pour assurer l'obtention d'un dépôt satisfaisant.
Dans ces électrolytes antérieurs, les densités de courant per- mises pour le dépôt sont comprises entre 15 et 32 ampères par dm (140-300 ampères par pied carré). Des densités de courant respectivement supérieures ou inférieures à ces limites supé- rieures et inférieures, donnent des dépôts poreux, non-uniformes qui, même après l'opération de fusion, ne sont pas aussi satis- faisants qu'il serait désirable.
Pour l'exécution de la présente invention, on ajoute aux électrolytes d'étamage électrolytique acides ou neutres une quantité relativement faible de monobutyl phénylphénol mono- sulfonate de sodium, ou bien de diphényl-para-phénylène diamine, ou des deux composés à la fois. En particulier, les quantités de ces matières ajoutées peuvent être comprises entre 5 et 2000 parties par million de l'électrolyte dans le cas de monobutyl phénylphénol monosulfonate de sodium et entre 0,02 et 50 parties par million dans le cas de diphényl-para-pénylène diamine.
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L'addition du premier de ces agents abaisse la limite inférieure des densités de courant applicables, approximativement jusqu'à 2,2 ampères par dm2 (20 ampères par pied carré) de surface à galvaniser. L'addition du second de ces agents élève la limite supérieure de l'intervalle de densités de courant applicables jusque environ 65 ampères/ dm2 (600 ampères/pied carré).
Lorsqu'on emploie ces deux agents d'addition, c'est-à-dire le monobutyl phénylphénol monosulfonate de sodium et la diphé- nyl-para-phénylène-diamine, dans un électrolyte du genre décrit, ils n'ont aucun effet nuisible l'un sur l'autre, les possibilités de l'électrolyte étant élargies au point de vue des densités de courant permises, à la fois du côté des limites inférieures et supérieures.
EXEMPLE 1 .
Etain (Sn ) 10-60 grammes par litre Acide phénol disulfonique 35-110 grammes par litre Phénolsulfone 1-9 grammes par litre Monobutyl phénylphénol mono- sulfonate de sodium 5.2000\parties par million.
EXEMPLE2.
Etain (Sn) 10-60 grammes par litre Avide phénol disulfonique 35-110 grammes par litre Phénol sulfone 1-9 grammes par litre Diphényl-para-phénylènediamine 0,02-50 parties par million Bien que des électrolytes dont la composition est comprise dans les limites citées donnent des résultats satisfaisants, il est généralement préférable de resserrer quelque peu ces limites comme l'indique l'exemple 3 ci-après.
EXEMPLE 3.
Etain (En++) 28-37 grammes par litre Acide phénol sulfonique 65-90 grammes par litre Phénol sulfone 4-6 1/2 grammes par litre Monobutyl phénylphénol monosulfonate de sodium 5-2000 parties par million.
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Les électrolytes décrits dans lesexemples ci-dessus peu- vent être préparés en dissolvant de l'acide phénol sulfonique, du sulfate stanneux, et de la diphénol sulfone (Phénone) dans l'eau en quantités suffisants pour former une solution contenant les quantités spécifiées d'acide libre et de diphénol sulfone.
On ajouté à cet électrolyte les quantités indiquées de l'un ou des deux agents. L'utilisation des électrolytes ci-dessus rend possible non seulement l'obtention d'un dépôt satisfaisant dans des conditions moins critiques de température et d'agitation, mais les limites de densité de courant peuvent être élargies vers le bas jusque 2,2 ampères/dm2 (20 ampères/pied carré) et vers le haut jusque 65 ampères/dm (600 ampères/pied carré).
Comme autre résultat, les agents favorisent l'obtention d'un dépôt plus brillant et meilleur en augmentant la compacité du dépôt pour toutes les densités de courant utilisables, et réduisant la tendance à la formation d'arborescences et au manque de com- pacité des dépôts aux hautes densités de courant, et la tendance de la surface du dépôt électrolytique à s'oxyder avant d'être fondu.
Bien que dans les électrolytes décrits dans les exemples ci-dessus, on utilise de l'acide phénol sulfonique, l'addition des agents présente des avantages lorsqu'on l'applique à des électrolytes neutres ou contenant d'autres acides seuls ou réunis De acides typiques sont l'acide sulfurique, l'acide fluosilicique, l'acide benzène sulfonique, l'acide crésolsulfonique, et les acides chloro et nitrosulfoniques correspondants. Tous ces acides dissolvent rapidement l'étain des anodes, sont bon mar- ché et faciles à se procurer. Les acides disulfoniques conviennent particulièrement bien cependant parce qu'ils forment des sels d'étain excessivement solubles.
En outre, bien que les électrolytes des exemples ci-dessus contiennent de la phénylsulfone, il est bien entendu que d'autres @
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sulfones aromatiques peuvent être utilisées, telles que les sulfones de crésol, résorcinol, et naphtol, ou en général celles qui forment des sels solubles des métaux devant être déposés.
Dans l'exemple suivant, les deux agents sont utilisés ensemble : EXEMPLE 4.
Etain (Sn++) 28-37 grammes par litre Acide phénol sulfonique 65-90 grammes par litre Phénol sulfone 4-6 1/2 grammes par litr@ Monobutyl phénylphénol sulfonate de sodium 5-2000 parties par million Diphényl-para-phénylènediamine 0,02-50 parties par million
L'utilisation des deux agents, recule les limites de den- sité de courant du côté supérieur jusque 65 ampères/dm2 (600 ampères par pied carré) et ainsi des dépôts satisfaisants peuvent être obtenus en utilisant l'électrolyte de l'exemple 4 avec une densité de courant comprise entre 2,2 et 65 ampères/dm2 (20 à 600 ampères/pied carré).
REVENDICATIONS.
1.- Electrolyte pour le dépôt d'étain, caractérisé en ce qu'il comprend une solution acide d'étain, un agent d'addition consistant en monobutyl phénylphénol monosulfonate de sodium ou en diphényl-para-phénylène diamine, ou les deux ensemble et une sulfone de phénol, de crésol, de résorcinol ou de naphtol.