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L‘utilisation de regimes electriques pulses est souvent signalee dans la litterature comme susceptible d’ameliorer la qualite des depots metalliques et/ou la vitesse du procede. Pratiquement, tous les metaux et alliages sont cites comme pouvant tirer benefice de cette technique, au niveau de proprietes aussi variees que : aspect, structure, repartition d’epaisseur, durete, purete ou composition pour les alliages... Cependant, lorsque l’on cherche en France des utilisations a l’echelle industrielle, on rencontre, a cote de quelques applications performantes, des exemples de tentatives qui ont ete suivies d’abandon ou qui en sont restees au stade du pilote. En effet, si les possibilites offertes par les courants pulses sont multiples, la maitrise du procede est exigeante : d’une part, les parametres a optimiser simultanement sont plus nombreux qu’en courant continu ; d’autre part, les differentes performances attendues ne relevent pas des memes caracteristiques du regime electrique. Ainsi, un depot a grains tres fins exige des creneaux de courant de forte amplitude et de frequence elevee, ce qui n’est pas le gage d’une bonne repartition de l’epaisseur. Celle-ci releve plutot d’un regime pulse inverse qui, s’il est bien choisi, « gomme » les surepaisseurs pendant l’inversion, mais peut egalement, s’il s’agit d’un depot d’alliage, modifier sa composition. En outre, l’ensemble du montage electrique, generateur et cellule, conditionne les caracteristiques du regime pulse effectivement applique. Tout projet de mise en œuvre d’un regime pulse necessite donc au prealable la definition du but recherche et, autant que possible, la connaissance au moins partielle des raisons pour lesquelles le regime continu est insuffisant. Ainsi, les caracteristiques electriques optimales permettant d’ameliorer l’aspect et la repartition de l’epaisseur du depot ne seront pas les memes selon qu’il s’agit de remedier a une mauvaise repartition des lignes de courant ou a un renouvellement insuffisant de l’electrolyte, par convection, sur certaines parties de l’electrode. Dans ces deux cas, des donnees theoriques, plus ou moins faciles a utiliser, peuvent servir de guides pour ameliorer le depot tout en preservant ou, meme, en augmentant legerement ou, plus rarement, notablement sa vitesse effective. Cette approche phenomenologique se revele efficace egalement pour affiner la structure d’un depot en l’absence d’additifs et/ou diminuer la teneur en hydrogene insere ou en impuretes metalliques. Souvent, un compromis devra etre trouve pour combiner au mieux plusieurs effets correspondant a des caracteristiques electriques differentes ou concilier des effets contradictoires. Mais s’il s’agit de modifier la forme cristalline, la texture ou, pour certains alliages, la composition, et donc de jouer sur les proprietes des couches qui en decoulent (mecaniques, electriques, optiques, de resistance a la corrosion...), le regime pulse le mieux adapte est difficilement previsible. En effet, ces caracteristiques dependent fortement des phenomenes d’adsorption − desorption aux interfaces, mal identifies meme en regime continu et fonctions de la composition de l’electrolyte. Il convient alors de s’appuyer sur des etudes prealables a l’echelle du laboratoire , qui pourront gagner a s’effectuer au depart avec un electrolyte simplifie : les additifs performants dans le procede classique peuvent se reveler inoperants et meme nefastes avec certains regimes pulses. A ce stade, l’etude doit analyser le procede dans son ensemble, y compris le fonctionnement de l’anode et les conditions techniques d’obtention effective du regime pulse envisage, fonctions en particulier de l’importance de l’installation. Tous les parametres devraient apparaitre sous forme adimensionnelle pour faciliter le passage ulterieur au stade pilote, puis industriel. Cette transposition d’echelle est l’etape-cle de la mise au point, garante de la maitrise ulterieure du procede. Outre les depots de metaux et alliages, les regimes electriques pulses sont egalement testes au stade du laboratoire ou du pilote pour l’elaboration de nouveaux materiaux : multicouches metal / metal, depot dans les pores de ceramiques, materiaux supraconducteurs... Pour etre a meme d’exploiter au mieux les potentialites offertes par les regimes pulses, il parait necessaire d’avoir une vision claire des modes d’action des differentes caracteristiques de la modulation electrique sur le deroulement des processus aux electrodes, tant en regime stationnaire que transitoire. Une telle approche permet d’analyser a posteriori les ameliorations obtenues au niveau de telle ou telle propriete des depots, pour des metaux differents, en fonction du regime pulse preconise. Cette vision d’ensemble, completee par une discussion des difficultes de mise en œuvre au stade industriel, devrait permettre d’aborder, dans les meilleures conditions, l’examen des possibilites de mise au point et de developpement du procede pour une application specifique. |
