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Développement de procédés électrochimiques en courants pulsés

Responsables : Patrice BERCOT et El-Mustafa REZRAZI

L’élaboration de revêtements métalliques par électrolyse sous courants pulsés en milieu aqueux s’obtient lorsque l’on applique à l’électrode de travail des impulsions de courants entrecoupées de temps de repos. L’emploi de cette technique autorise, pendant la période de l’électrolyse, des densités de courant très élevées. Ces dernières entraînent des modifications notables de la microstructure des dépôts, donc de leurs propriétés. Nous avons donc mené une étude fondamentale pour suivre l’évolution des phénomènes électrochimiques lorsque le système est soumis à des sollicitations temporellement variables. Il s’agit de réponses transitoires, obtenues par la mesure du potentiel cathodique de l’électrode de travail par rapport à une électrode de référence en fonction du temps.
En effet, l’amplitude de la densité de courant, pouvant être imposée pendant la durée des phénomènes faradiques, autorise une variation des propriétés des revêtements dans un très large domaine par rapport à l’utilisation du courant continu pour lequel la densité de courant est limitée par le transport de masse. Cette limite est provoquée par les phénomènes de diffusion des espèces électroactives. De ce fait, l’utilisation des courants pulsés aura donc également pour effet de diminuer la réduction de l’hydrogène au profit des cations métalliques, réduisant ainsi les problèmes liés à la présence de l’hydrogène dans les revêtements.
Ayant mis au point un dispositif de caractérisation par chromatographie en phase gazeuse pour mesurer cette quantité d’hydrogène présente dans les revêtements, le rôle de la microstructure des revêtements métalliques électrolytiques sur leur sensibilité à l’occlusion par l’hydrogène peut être étudié. Le comportement mécanique de ces revêtements en présence d’hydrogène occlus peut également être caractérisé par des essais mécaniques, complétés par des observations micrographiques.
Les tensions pulsées peuvent également améliorer les caractéristiques des films anodiques sur alliage d’aluminium comme leur compacité, leur micro dureté et leur tenue à la corrosion. En effet, l’existence d’un temps de relaxation dans les cycles de pulsations s’accompagne d’une meilleure évacuation de la chaleur accumulée par effet Joule au cours de l’électrolyse, ce qui entraîne une modification de croissance de l’oxyde et donc de ses propriétés.