Chapitre II
Les différents mécanismes qui interviennent lors
de l'électrodéposition sont schématisés sur la
figure (II- 2) dans le cas d'une surface idéale. Les ions
métalliques présents en solution sont généralement
hydratés ou complexés. Ceux-ci sont transportés vers la
cathode à travers la couche de diffusion et la double couche
d'Helmholtz. En se rapprochant de la cathode, les ions métalliques se
déshydratent ou se décomplexent. Une fois
déshydratés ou décomplexés, ceux-ci se
déchargent en combinant leurs électrons avec ceux de la cathode
pour former des atomes métalliques à la surface de la cathode
(formation des adatomes). Par suite, les adatomes diffusent sur la surface pour
trouver des sites stables (marches, coin, émergence de dislocations,
&)
Dans certaines conditions, la formation de l'édifice
cristallin se fait par un processus de germination/croissance, (figure II-3).
La morphologie et la microstructure du dépôt dépendent
alors principalement de la compétition de ces deux mécanismes
mais aussi des phénomènes de coalescence.
Les adatomes formés à la surface se regroupent
sous forme de clusters. Ces clusters vont alors croître
perpendiculairement par rapport au substrat mais aussi parallèlement,
afin de former des grains. Cependant la croissance de certains grains peut
être bloquée par la croissance plus rapide des grains environnants
ou des phénomènes de coalescence peuvent se produire.
Figure II.3 : Processus de germination / croissance et
coalescence des grains [8].
L'électrodéposition du cérium sur acier est
obtenue en mode potentiodynamique
(galvanostatique) dans un bain de Ce(NO3)3.6H2O
à 0,01M et 0,1M pendant une durée de 20
mn. Les densités de courant appliquées sont: 0,25
-0,5- 1-1,5 et 3 mA/cm2.
Pour cela une cellule électrochimique est placée
qui comprend:
y' Une électrode de référence Ag/AgCl
saturé de KCl.
y' Une contre électrode en platine à fil.
y' l'électrode de travail est sous forme d'un disque de
surface S= 1,4 cm2.
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Chapitre II
Les échantillons revêtus ainsi obtenus sont
ensuite rincés dans l'éthanol, puis séchés à
l'air pendant 24h. Le choix de l'éthanol comme milieu de rinçage
a été retenu, afin d'absorber la quantité maximale d'eau
piégée et de chasser les nitrates libres dans le
revêtement.
II.2. Caractérisation des revêtements
à base d'oxydes de cérium:
II.2.1. Techniques expérimentales
Les techniques électrochimiques ont permis
d'appréhender l'étude selon deux points de vue. D'un point de vue
phénoménologique d'abord, la caractérisation de
l'adsorption est possible soit par suivi dans le temps du potentiel en circuit
ouvert, caractéristique de la modification de l'interface entre un
métal et son environnement, soit par voltamétrie cyclique
à vitesse de balayage élevée. L'aspect quantitatif
(courbes de polarisation à vitesse de balayage modérée,
spectroscopie d'impédance,...) permet, quant à lui,
d'accéder à des vitesses de réaction et à des
valeurs de paramètres physiques décrivant l'état du
système (capacité de double-couche, résistance de
transfert, capacité du film,...).
Les méthodes électrochimiques peuvent être
classées selon deux groupes distincts à savoir les
méthodes stationnaires et les méthodes non-stationnaires dites
transitoires.
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