CH322266A - Process for plating a metal on an electrically conductive object, apparatus for carrying out this process and plated object obtained by this process - Google Patents

Process for plating a metal on an electrically conductive object, apparatus for carrying out this process and plated object obtained by this process

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CH322266A
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Pawlyk Peter
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Ohio Commw Eng Co
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    • C23C16/00Chemical coating by decomposition of gaseous compounds, without leaving reaction products of surface material in the coating, i.e. chemical vapour deposition [CVD] processes
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Description

  

  <B>Procédé pour plaquer un métal sur un objet</B>     conducteur   <B>de</B>     l'électricité,          appareil    pour la     mise    en     aeuvre    de ce procédé et objet plaqué obtenu par ce procédé    La présente invention concerne le placage  d'objets par décomposition thermique de com  posés gazeux métallifères.  



  Il est connu de provoquer le dépôt de revê  tements métalliques sur des pièces à plaquer  par décomposition thermique de composés  métallifères gazeux.  



  Dans ces procédés, et plus particulièrement  dans les procédés de placage de parties métal  liques par pyrolyse de composés gazeux métal  lifères et dépôt du composant métallique du  gaz, il est indispensable de pouvoir contrôler  strictement les conditions de décomposition  du composé gazeux si l'on veut obtenir un  dépôt bien uniforme. La pyrolyse doit, de  préférence, se produire à la surface même de  la pièce à plaquer. Toutefois, étant donné que  la pièce à plaquer doit être     chauffée,    l'air con  tenu dans les appareils utilisés jusqu'à présent       s'échauffe    également, ce qui peut provoquer  une décomposition prématurée des gaz porteurs  de métal.

   D'autre part, étant donné que les  composés métallifères gazeux doivent être  chauffés pour les     porter    à l'état gazeux, leur  contact occasionnel avec les surfaces chauffées  de l'appareil sur leur parcours jusqu'à la pièce  à plaquer peut également provoquer leur  décomposition prématurée.  



  Quelle que soit la façon dont se produit  cette décomposition prématurée, il en résulte    un placage de qualité défectueuse, car le revê  tement déposé peut présenter un manque       d'uniformité,    des piqûres et une adhérence       insuffisante    à l'objet plaqué.  



  Le présent breveta pour objet un procédé  pour plaquer un métal sur un objet conducteur  de l'électricité par pyrolyse de composés       métallifères    gazeux décomposables par la cha  leur, procédé dans lequel la pièce à plaquer  est disposée dans une chambre de placage où  l'on introduit le composé gazeux, caractérisé  en ce que le composé     métallifère    gazeux est  projeté sous forme d'au moins un jet à     proximité     immédiate de la pièce à plaquer et à une tem  pérature inférieure à celle à laquelle ledit  composé commence à se décomposer, tandis  que la pièce à plaquer est     chauffée    par induc  tion à une température supérieure à la tempé  rature de décomposition du composé gazeux.  



  Le présent brevet concerne également un  appareil pour la     mise    en     aeuvre    de ce procédé,  comprenant une chambre de placage,     _    des  moyens pour supporter dans cette chambre la  pièce à plaquer et des moyens pour amener  les composés gazeux décomposables en contact  avec ladite pièce;

   cet appareil est caractérisé  en ce que les organes d'amenée des composés  gazeux sont, au moins en partie, en matière  isolante de la chaleur et montés à l'intérieur de  la chambre à distance des moyens de support      de la pièce à plaquer, avec des orifices dirigés  vers la pièce à plaquer, et en ce que des moyens  sont disposés à l'extérieur de la chambre pour  chauffer par induction électromagnétique une  pièce à plaquer conductrice de l'électricité placée  sur lesdits moyens de support.  



  Grâce à un tel agencement, seule la pièce à  plaquer conductrice de l'électricité est chauffée  par la source de chaleur, la matière     thermo-          isolante    des conduites de gaz et éventuellement  aussi de la chambre de placage elle-même  restant insensible aux     variations    de température  provoquées par la source de chaleur d'induction.  



  On peut prévoir des moyens de refroidisse  ment autour de la chambre de placage pour  faciliter la dispersion de la chaleur qui peut lui  être communiquée par     convexion    ou radiation  de la pièce à plaquer. Normalement cet effet sur  la chambre est d'importance minime, mais  comme l'échange de chaleur entre la chambre  et la pièce à plaquer est fonction de la tem  pérature de ladite pièce, des conditions de pres  sion gazeuse à l'intérieur de la chambre, de la  distance entre lesdits éléments, et ainsi de suite,  il peut être avantageux de prévoir dans chaque  appareil quelque moyen de refroidissement.  



  L'organe d'amenée du gaz peut être lui  aussi légèrement     influencé    par la chaleur dégagée  par la pièce à plaquer, mais l'effet des gaz  chauds qui le traversent est généralement       suffisant    pour rendre négligeable toute légère  augmentation de température dans cet organe.  



  On peut utiliser comme matière isolante  de la chaleur pour l'appareil du verre, des  matières céramiques, des tissus imprégnés ou  non, etc.  



  Les objets que l'on peut aisément plaquer  dans l'appareil comprennent les objets en fer,  en acier, en nickel, en cuivre, et de façon géné  rale en n'importe quel métal bon conducteur  de la chaleur susceptible d'être chauffé par  induction.  



  Dans la mise en     oeuvre    du procédé selon  l'invention, la température des gaz porteurs  de métal à l'entrée de l'appareil, le débit de  ces gaz, la température de décomposition des  dits gaz et la température à laquelle est main-    tenue la pièce à plaquer ainsi que la pression  des gaz à l'intérieur de la chambre peuvent       influencer    le point de décomposition du composé  métallique. Toutefois chacun de ces facteurs  variables peut être contrôlé dans l'appareil  de façon telle que la projection du gaz porteur  de métal sous forme de jets à proximité immé  diate de l'objet à plaquer permet de contrôler  le point de décomposition du composé métalli  fère.

   L'application du gaz sous forme de jets  et le fait de soumettre ces jets à l'action de la  chaleur émanant de la pièce à plaquer provoque  une élévation constante de la température  du gaz sur son parcours de l'orifice d'émission  à la pièce à plaquer, de sorte que la température  de décomposition est atteinte au moins appro  ximativement à l'instant même où le jet de gaz  vient frapper la pièce à plaquer.  



  On peut utiliser dans l'appareil et avec le  procédé suivant l'invention des gaz-supports  pour les gaz métallifères et parmi des     gaz-          supports,    on peut citer le bioxyde de carbone,  l'azote, l'hélium, etc., c'est-à-dire des gaz qui  sont inertes par rapport à l'objet à traiter et au  métal de placage.  



  Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exem  ples, plusieurs formes d'exécution de l'appareil  pour la mise en     oeuvre    du procédé objet de  l'invention. Dans ce dessin:  La     fig.    1 est une vue en coupe d'une première  forme d'exécution de l'appareil.  



  La     fig.    2 est une vue en coupe transversale  du même appareil, suivant la ligne 2-2 de la       fig.    1.  



  La     fig.    3 est une vue en coupe longitudinale  d'une autre forme d'exécution de l'appareil  conformée de façon à permettre de plaquer  simultanément deux faces opposées d'un objet.  



  La     fig.    4 est une vue partielle en coupe d'une  autre forme d'exécution de l'appareil dans lequel  l'organe d'amenée des gaz de placage peut  tourner autour de la pièce à plaquer.  



  La     fig.    5 est une vue partielle en coupe d'une  autre forme d'exécution de l'appareil destinée  au placage interne d'objets creux.      La     fig.    6 est une vue en coupe transversale  de l'organe d'amenée des gaz dans l'appareil  de la     fig.    5, et  la     fig.    7 est une vue en coupe transversale  d'une variante de cet organe d'amenée des gaz.  L'appareil représenté dans les     fig.    1 et 2  comprend un tube 1 en verre, constituant la  chambre de placage, fermé à l'une de ses extré  mités par un bouchon en verre 8 et solidaire  à son autre extrémité d'une tubulure de sortie 3.

    Dans un trou central du bouchon 8 passe un  tube de raccord 2 supportant un organe tubu  laire en verre 6 pour l'amenée du. gaz de placage  provenant d'une source de gaz non représentée  reliée à l'extrémité gauche du tube de raccord 2.  L'extrémité opposée du conduit d'amenée de  gaz 6 est fermée en 15. Cet organe d'amenée  du gaz de placage est construit en matière  diélectrique ou isolante de la chaleur; il est  muni d'une série d'orifices 7 disposés longitu  dinalement en regard d'une pièce à plaquer 5  conductrice de la chaleur, montée sur un  organe de support 4 en matière isolante de  la chaleur. A titre indicatif, dans la forme d'exé  cution représentée dans les figures 1 et 2, l'organe  d'amenée des gaz peut avoir un diamètre de  6 à 13 mm et une longueur de 35 à 40 cm  environ.

   Cet organe peut être placé à une dis  tance de 3,5 à 5 cm de la surface de la pièce  à plaquer.  



  Autour de la chambre 1 est montée une  chemise de refroidissement 9 pour circulation  d'eau entre la tubulure d'entrée 12 et la tubulure  de sortie 13. Tout contre la chemise 9, à l'exté  rieur de la chambre 1 est disposée une source  de chaleur par induction sous la forme d'un  bobinage 11 relié électriquement à une source  d'énergie électrique (non représentée). Dans  la forme d'exécution de l'appareil représentée  dans les     fig.    1 et 2, l'espace 10 entre la paroi de  la chambre 1 et la paroi extérieure de la chemise 9  peut être en pratique d'environ 2 cm.  



  Pour utiliser l'appareil représenté dans les       fig.    1 et 2 en vue du placage d'une pièce d'acier  au moyen de nickel carbonyle gazeux et de bio  xyde de carbone servant de gaz-support au  nickel carbonyle, on commence par évacuer  l'air et les autres gaz de la chambre de placage    avant d'y introduire un courant de     C02    porteur  de nickel carbonyle suivant la pratique courante.  La température du mélange gazeux à l'entrée 2  de la chambre 1 est tenue, de préférence, entre  200 et 320 C. Cette température s'élève     jusqu'en-          tre    500 et 950 C en un point situé à environ 2,5 cm  au-dessus de la pièce à plaquer 5. Cette dernière  est portée à une température de 190 C plus ou  moins 30 C.

   On a constaté qu'une température  de 620 C environ du mélange gazeux est parti  culièrement favorable et les mesures effectuées  indiquent que cette température peut être atteinte  dans l'appareil lorsque le débit du gaz à l'entrée  est d'environ 566 litres par heure et la pression  dans la chambre d'environ 0,5 kg absolu par  centimètre carré, le bobinage d'induction 11  étant     règlé    de façon à fournir une fréquence de  <B>100</B> à 300 kilocycles à bas voltage.  



  Pour obtenir cette pression dans la chambre,  la tubulure de sortie 3 de ladite chambre peut  être     reliée    à une pompe à vide de façon connue.  Dans les conditions ci-dessus, on peut obtenir  sur une plaque d'acier un revêtement de nickel  de 0,005 cm d'épaisseur dans l'espace d'environ  quatre minutes. Le dépôt, grâce à l'élévation  graduelle de la température du gaz à l'approche  de la pièce à plaquer, est uniforme, fortement  adhérent et exempt de piqûres.  



  La pression dans la chambre de placage  n'est pas déterminante, et     @    l'on peut abaisser  cette pression jusqu'à environ 0,1 mm de mercure  les basses pressions exigeant toutefois une durée  de placage plus prolongée pour une épaisseur  donnée du revêtement     métallique    à obtenir.  



  Pour obtenir un placage satisfaisant, on  peut faire circuler dans la chemise de refroi  dissement de l'eau à une température de 20  à 150 C, avec un débit d'environ 2     litres    à la  minute.  



  Dans la forme d'exécution de l'appareil  représentée dans la     fig.    3, la pièce à plaquer 30  est supportée par des organes 31 et 32     fixés     au bouchon 25 qui ferme la chambre 20 de  placage et qui est muni d'une     tubulure    de  sortie 26 pour le passage des gaz de rebut. La  pièce à plaquer 30 est disposée dans cet exemple  entre les branches 28,28 d'un U que forme  l'extrémité de l'organe d'amenée des gaz de      placage; cet organe est     alimenté    en gaz     porteur     de métal par un tube extérieur 33 scellé de  façon étanche au moyen d'une garniture 34  dans la paroi 20 de la chambre.

   Les gaz de  placage traversent la partie 27 du tube d'amenée  qui est en matière isolante de la chaleur ou  diélectrique et sont projetés par les orifices 29  sur la pièce à plaquer 30 chauffée par induction  électromagnétique au moyen du bobinage  extérieur 22. Une chemise de refroidissement 21  avec circulation d'eau de la tubulure d'entrée 23  à la tubulure de sortie 24 remplit la même  fonction que la chemise 9 de la     fig.    1. L'agen  cement selon la     fig.    3 est     particulièrement    indi  qué pour plaquer en une seule opération les  deux faces opposées d'une pièce de métal.  



  La forme d'exécution représentée dans la       fig.    4 est analogue à celle de la     fig.    3, à l'excep  tion de l'organe d'amenée des gaz de placage 42  à deux branches en U entre lesquelles est dis  posée la pièce à plaquer 44. Cet organe 42  est entraîné en rotation par un moteur 46 au  moyen de courroies 47; la poulie entraînée 48  est fixée sur un prolongement extérieur d'un  arbre creux solidaire de l'organe d'amenée  des gaz 42. Le bobinage de chauffage par  induction 49 dont une partie seulement est repré  sentée est analogue au bobinage 22 de la     fig.    3  et fonctionne de la même façon.  



  Dans la forme d'exécution de l'appareil  représentée dans la     fig.    5, on trouve un organe  d'amenée des gaz 50, de forme cylindrique et  fermé à une de ses extrémités, dont la périphérie  est percée d'orifices 52. Cet organe est disposé  dans un élément 57 dont la paroi intérieure  peut être plaquée de façon uniforme en faisant  tourner l'organe d'amenée des gaz 50 par des  moyens d'entraînement analogues à ceux utilisés  dans la forme d'exécution représentée dans la  figure 4. Les orifices 52 peuvent être répartis  comme il est représenté dans les     fig.    6 ou 7 ou  suivant toute autre disposition géométrique  appropriée aux exigences du placage dans  chaque cas particulier.

   La     fig.    6 montre une  disposition triangulaire des orifices 54 dans  un organe d'amenée des gaz cylindrique 53,  tandis que la     fig.    7 montre une disposition         quadrilatérale    des orifices 56 dans un organe  d'amenée des gaz cylindrique 55. La disposition  et le nombre des orifices peut varier suivant  l'épaisseur des revêtements à obtenir, le dia  mètre de l'organe d'amenée des gaz et le dia  mètre de la pièce à plaquer.  



  On peut utiliser pour le procédé et avec  l'appareil décrits tous les gaz porteurs de métal  qui sont susceptibles de se décomposer par l'ac  tion de la chaleur et de fournir un dépôt métal  lique. On peut utiliser, notamment, les car  bonyles de nickel, de fer, de chrome, de molyb  dène et de cobalt. Certains hydrures tels que les  hydrures d'antimoine et d'étain sont aussi       efficaces.    D'autres composés appropriés com  prennent, par exemple, le chlorure de     chromyle,     le cadmium     bromo-carbonyle,    le nitrosyle de  cuivre et le cobalt nitrosyle-carbonyle.

   Pour  utiliser ces composés, il importe seulement que  la température de vaporisation du composé ne  soit pas dépassée dans une trop forte mesure  lors de la préparation du gaz et que le gaz soit  ensuite protégé lors de son amenée à la chambre  de placage contre l'action de la chaleur qui  serait susceptible de le porter à une température  supérieure à celle où il pourrait commencer à  se décomposer. Par exemple, si l'on utilise du  nickel carbonyle, la température du gaz doit  être maintenue au-dessous de 800 C jusqu'à  son émission sous forme de jets, car le nickel  carbonyle peut déjà commencer à se décomposer  lentement à cette température.

   En revanche  si les jets de gaz sortent à environ     701,    C. de  l'organe d'amenée, il ne se produit pratiquement  aucune décomposition des     gaz    en mouvement  jusqu'à ce qu'ils viennent frapper la pièce à  plaquer. Le nickel carbonyle se décompose  rapidement aux températures supérieures à  1900 C, température que l'on considère comme  la température de décomposition de ce produit.



  <B> Process for plating a metal on an object </B> conductive <B> of </B> electricity, apparatus for carrying out this process and plated object obtained by this process The present invention relates to plating of objects by thermal decomposition of gaseous metalliferous compounds.



  It is known to cause the deposition of metal coatings on parts to be plated by thermal decomposition of gaseous metalliferous compounds.



  In these processes, and more particularly in the processes for plating metal parts by pyrolysis of gaseous metal compounds and depositing the metal component of the gas, it is essential to be able to strictly control the conditions of decomposition of the gaseous compound if it is desired. obtain a very uniform deposit. Pyrolysis should preferably occur on the very surface of the workpiece. However, since the part to be plated must be heated, the air contained in the devices used hitherto also heats up, which can cause premature decomposition of the metal carrying gases.

   On the other hand, since the gaseous metal compounds must be heated to bring them to the gaseous state, their occasional contact with the heated surfaces of the apparatus on their path to the part to be plated can also cause their decomposition. premature.



  Regardless of how this premature decomposition occurs, the result is a defective plating quality, as the coating deposited may exhibit inconsistency, pitting and insufficient adhesion to the plated object.



  The present patent relates to a process for plating a metal on an electrically conductive object by pyrolysis of gaseous metalliferous compounds decomposable by heat, a process in which the part to be plated is placed in a plating chamber where one introduces the gaseous compound, characterized in that the gaseous metalliferous compound is projected in the form of at least one jet in the immediate vicinity of the part to be plated and at a temperature lower than that at which the said compound begins to decompose, while the workpiece is heated by induction to a temperature above the decomposition temperature of the gaseous compound.



  The present patent also relates to an apparatus for carrying out this process, comprising a plating chamber, _ means for supporting the part to be plated in this chamber and means for bringing the decomposable gaseous compounds into contact with said part;

   this apparatus is characterized in that the elements for supplying the gaseous compounds are, at least in part, made of heat-insulating material and mounted inside the chamber at a distance from the support means of the part to be plated, with orifices directed towards the part to be plated, and in that means are arranged outside the chamber for heating by electromagnetic induction an electrically conductive part to be plated placed on said support means.



  Thanks to such an arrangement, only the electrically conductive part to be plated is heated by the heat source, the heat-insulating material of the gas pipes and possibly also of the plating chamber itself remaining insensitive to temperature variations. caused by the induction heat source.



  Cooling means can be provided around the plating chamber to facilitate the dispersion of the heat which may be communicated to it by convection or radiation of the part to be plated. Normally this effect on the chamber is of minimal importance, but since the heat exchange between the chamber and the part to be plated is a function of the temperature of said part, of the gas pressure conditions inside the chamber. , the distance between said elements, and so on, it may be advantageous to provide in each device some cooling means.



  The gas supply member can also be slightly influenced by the heat given off by the part to be plated, but the effect of the hot gases which pass through it is generally sufficient to make any slight increase in temperature in this member negligible.



  Glass, ceramic materials, impregnated or unimpregnated fabrics, etc. can be used as the heat insulating material for the apparatus.



  Objects which can be easily plated into the apparatus include objects made of iron, steel, nickel, copper, and generally any metal which is a good conductor of heat and which can be heated by heat. induction.



  In the implementation of the process according to the invention, the temperature of the metal-bearing gases at the inlet of the apparatus, the flow rate of these gases, the decomposition temperature of said gases and the temperature at which is maintained. the part to be plated as well as the gas pressure inside the chamber can influence the decomposition point of the metallic compound. However, each of these variable factors can be controlled in the apparatus such that the projection of the metal carrier gas in the form of jets in the immediate vicinity of the object to be plated makes it possible to control the point of decomposition of the metal compound.

   The application of the gas in the form of jets and the fact of subjecting these jets to the action of the heat emanating from the part to be plated causes a constant rise in the temperature of the gas on its path from the emission orifice to the part to be plated, so that the decomposition temperature is reached at least appro ximately at the very instant when the gas jet strikes the part to be plated.



  Support gases for the metalliferous gases can be used in the apparatus and with the process according to the invention and, among the support gases, mention may be made of carbon dioxide, nitrogen, helium, etc., c. 'that is to say gases which are inert with respect to the object to be treated and to the plating metal.



  The appended drawing represents, by way of example, several embodiments of the apparatus for carrying out the method which is the subject of the invention. In this drawing: Fig. 1 is a sectional view of a first embodiment of the apparatus.



  Fig. 2 is a cross-sectional view of the same apparatus, taken along line 2-2 of FIG. 1.



  Fig. 3 is a view in longitudinal section of another embodiment of the apparatus configured so as to allow two opposite faces of an object to be pressed simultaneously.



  Fig. 4 is a partial sectional view of another embodiment of the apparatus in which the member for supplying the plating gases can rotate around the part to be plated.



  Fig. 5 is a partial sectional view of another embodiment of the apparatus intended for the internal plating of hollow objects. Fig. 6 is a cross-sectional view of the gas supply member in the apparatus of FIG. 5, and fig. 7 is a cross-sectional view of a variant of this gas supply member. The apparatus shown in fig. 1 and 2 comprises a glass tube 1, constituting the plating chamber, closed at one of its ends by a glass stopper 8 and integral at its other end with an outlet pipe 3.

    In a central hole of the stopper 8 passes a connecting tube 2 supporting a tubular glass member 6 for the supply of. plating gas from a gas source not shown connected to the left end of the connecting tube 2. The opposite end of the gas supply duct 6 is closed at 15. This plating gas supply member is constructed of dielectric or heat insulating material; it is provided with a series of orifices 7 arranged longitudinally facing a heat-conducting piece to be plated 5, mounted on a support member 4 made of heat-insulating material. As an indication, in the embodiment shown in Figures 1 and 2, the gas supply member may have a diameter of 6 to 13 mm and a length of 35 to 40 cm approximately.

   This member can be placed at a distance of 3.5 to 5 cm from the surface of the workpiece.



  Around the chamber 1 is mounted a cooling jacket 9 for water circulation between the inlet pipe 12 and the outlet pipe 13. Right against the jacket 9, outside the chamber 1 is arranged a source. induction heat in the form of a coil 11 electrically connected to a source of electrical energy (not shown). In the embodiment of the apparatus shown in FIGS. 1 and 2, the space 10 between the wall of the chamber 1 and the outer wall of the jacket 9 may in practice be about 2 cm.



  To use the device shown in fig. 1 and 2 with a view to plating a piece of steel with gaseous nickel carbonyl and carbon dioxide serving as a carrier gas for the carbonyl nickel, the air and other gases are first evacuated from the chamber. plating before introducing a stream of CO 2 carrying nickel carbonyl in accordance with current practice. The temperature of the gas mixture at the inlet 2 of chamber 1 is preferably kept between 200 and 320 C. This temperature rises up to 500 and 950 C at a point located about 2.5 cm. above the part to be plated 5. The latter is brought to a temperature of 190 C plus or minus 30 C.

   It has been found that a temperature of approximately 620 C of the gas mixture is particularly favorable and the measurements carried out indicate that this temperature can be reached in the apparatus when the gas flow rate at the inlet is approximately 566 liters per hour. and the pressure in the chamber of about 0.5 kg absolute per square centimeter, the induction coil 11 being adjusted to provide a frequency of <B> 100 </B> to 300 kilocycles at low voltage.



  To obtain this pressure in the chamber, the outlet pipe 3 of said chamber can be connected to a vacuum pump in a known manner. Under the above conditions, a nickel coating 0.005 cm thick can be obtained on a steel plate in about four minutes. The deposit, thanks to the gradual rise in the temperature of the gas as it approaches the part to be plated, is uniform, strongly adherent and free from pitting.



  The pressure in the plating chamber is not critical, and this pressure can be lowered to about 0.1 mm Hg, the low pressures however requiring a longer plating time for a given thickness of the metal coating. to obtain.



  To obtain a satisfactory plating, water can be circulated in the cooling jacket at a temperature of 20 to 150 ° C., with a flow rate of about 2 liters per minute.



  In the embodiment of the apparatus shown in FIG. 3, the piece to be plated 30 is supported by members 31 and 32 fixed to the stopper 25 which closes the plating chamber 20 and which is provided with an outlet pipe 26 for the passage of the waste gases. The part to be plated 30 is arranged in this example between the branches 28, 28 of a U formed by the end of the plating gas supply member; this member is supplied with metal carrier gas by an outer tube 33 sealed by means of a gasket 34 in the wall 20 of the chamber.

   The plating gases pass through the part 27 of the feed tube which is made of heat insulating or dielectric material and are projected through the orifices 29 onto the workpiece 30 heated by electromagnetic induction by means of the outer coil 22. cooling 21 with water circulation from the inlet pipe 23 to the outlet pipe 24 fulfills the same function as the jacket 9 of FIG. 1. The arrangement according to fig. 3 is particularly suitable for plating in a single operation the two opposite faces of a piece of metal.



  The embodiment shown in FIG. 4 is similar to that of FIG. 3, with the exception of the plating gas supply member 42 with two U-shaped branches between which the part to be plated 44 is arranged. This member 42 is driven in rotation by a motor 46 by means of belts 47; the driven pulley 48 is fixed to an external extension of a hollow shaft integral with the gas supply member 42. The induction heating coil 49 of which only a part is shown is similar to the coil 22 of FIG. 3 and works the same way.



  In the embodiment of the apparatus shown in FIG. 5, there is a gas supply member 50, of cylindrical shape and closed at one of its ends, the periphery of which is pierced with orifices 52. This member is arranged in an element 57, the inner wall of which can be pressed in. uniformly by rotating the gas supply member 50 by drive means similar to those used in the embodiment shown in FIG. 4. The orifices 52 can be distributed as shown in FIGS. 6 or 7 or according to any other geometric arrangement appropriate to the requirements of the cladding in each particular case.

   Fig. 6 shows a triangular arrangement of the orifices 54 in a cylindrical gas supply member 53, while FIG. 7 shows a quadrilateral arrangement of the orifices 56 in a cylindrical gas supply member 55. The arrangement and the number of orifices may vary according to the thickness of the coatings to be obtained, the diameter of the gas supply member and the diameter of the part to be plated.



  All metal carrier gases which are capable of decomposing by the action of heat and of producing a metal deposit can be used for the method and with the apparatus described. Can be used, in particular, car bonyls of nickel, iron, chromium, molybdenum and cobalt. Some hydrides such as antimony and tin hydrides are also effective. Other suitable compounds include, for example, chromyl chloride, cadmium bromo-carbonyl, copper nitrosyl and cobalt nitrosyl-carbonyl.

   In order to use these compounds, it is only important that the vaporization temperature of the compound is not exceeded too much during the preparation of the gas and that the gas is then protected during its supply to the plating chamber against the action. heat which would be likely to bring it to a temperature higher than where it could begin to decompose. For example, if carbonyl nickel is used, the temperature of the gas should be kept below 800 ° C until it is emitted in the form of jets, because carbonyl nickel can already begin to slowly decompose at this temperature.

   On the other hand, if the gas jets come out at about 701 C. from the feed member, practically no decomposition of the moving gases occurs until they strike the part to be plated. Nickel carbonyl decomposes rapidly at temperatures above 1900 C, a temperature considered to be the decomposition temperature of this product.

 

Claims (1)

REVENDICATION I: Procédé pour plaquer un métal sur des objets conducteurs de l'électricité par pyrolyse de composés métalliques gazeux décomposables par la chaleur, dans lequel la pièce à plaquer est placée dans une chambre dans laquelle on introduit le composé métallifère gazeux, carac- térisé en ce qu'on projette ledit composé gazeux sous forme d'au moins un jet en un point rapproché de la pièce à plaquer à une tempé rature inférieure à celle pour laquelle la décom position du composé gazeux commence, tandis qu'on chauffe la pièce à plaque par induction à une température supérieure à la température effective de décomposition du composé gazeux. SOUS-REVENDICATIONS 1. CLAIM I: Process for plating a metal on electrically conductive objects by pyrolysis of gaseous metal compounds which can be decomposed by heat, in which the part to be plated is placed in a chamber into which the gaseous metalliferous compound is introduced, characterized in that said gaseous compound is projected in the form of at least one jet at a point close to the part to be plated at a temperature lower than that for which the decomposition of the gaseous compound begins, while the part is heated induction plate at a temperature above the effective decomposition temperature of the gaseous compound. SUB-CLAIMS 1. Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le composé métallifère gazeux est projeté contre la surface de la pièce à plaquer sous forme d'une série de jets. 2. Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le composé métallifère gazeux est conduit jusqu'à proximité de la pièce à pla quer par des moyens constitués au moins en partie par des matières isolantes de la chaleur, tandis que le chauffage de la pièce à plaquer est réalisé au moyen d'un bobinage d'induction électromagnétique entourant la chambre de placage. 3. Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce qu'on refroidit la chambre de placage de l'extérieur. 4. Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le composé métalllifère gazeux utilisé comprend du nickel carbonyle. 5. Process according to Claim I, characterized in that the gaseous metalliferous compound is projected against the surface of the workpiece in the form of a series of jets. 2. Method according to claim I, charac terized in that the gaseous metalliferous compound is carried to the vicinity of the part to be plated by means constituted at least in part by heat-insulating materials, while the heating of the part to be plated is produced by means of an electromagnetic induction coil surrounding the plating chamber. 3. A method according to claim I, characterized in that the plating chamber is cooled from the outside. 4. The method of claim I, charac terized in that the gaseous metalliferous compound used comprises carbonyl nickel. 5. Procédé suivant la revendication I et la sous-revendication 4, caractérisé en ce qu'on introduit le gaz contenant le nickel carbonyle à une température de 70 à 80 C. 6. Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le composé métallifère utilisé comprend du chlorure de chromyle. 7. Procédé suivant la revendication I, carac térisé en ce que le composé métallifère gazeux utilisé comprend de l'hydrure d'étain. Process according to Claim I and sub-Claim 4, characterized in that the gas containing the carbonyl nickel is introduced at a temperature of 70 to 80 C. 6. Process according to Claim I, characterized in that the metalliferous compound used includes chromyl chloride. 7. The method of claim I, charac terized in that the gaseous metalliferous compound used comprises tin hydride. REVENDICATION II: Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant la revendication 1 comprenant une chambre de placage, des moyens pour supporter dans cette chambre au moins une pièce à plaquer et des moyens pour amener les com posés métallifères gazeux décomposables au contact de ladite pièce, caractérisé en ce que les organes d'amenée des composés gazeux. sont au moins en partie, en matière isolante de la chaleur et montés à l'intérieur de la chambre à distance des moyens de support de la pièce à plaquer, lesdits organes d'amenée présentant des orifices dirigés vers la pièce à plaquer, et des moyens étant disposés à l'extérieur de ladite chambre pour chauffer par induction électromagnétique une pièce à plaquer conductrice de l'électricité supportée par lesdits moyens de support. CLAIM II: Apparatus for carrying out the method according to claim 1 comprising a plating chamber, means for supporting in this chamber at least one part to be plated and means for bringing the decomposable gaseous metalliferous compounds into contact with said part , characterized in that the elements for supplying gaseous compounds. are at least in part, made of heat-insulating material and mounted inside the chamber at a distance from the support means of the part to be plated, said supply members having orifices directed towards the part to be plated, and means being disposed outside said chamber for heating by electromagnetic induction an electrically conductive workpiece supported by said support means. SOUS-REVENDICATIONS 8. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que les moyens susmentionnés placés à l'extérieur de la chambre de placage pour chauffer la pièce à plaquer consistent en un bobinage susceptible d'être alimenté par du courant à haute fréquence. 9. Appareil suivant la revendication II, caractérisé par des moyens de refroidissement de la chambre de placage disposés entre lesdits moyens de chauffage extérieurs et les moyens de support de la pièce à plaquer. 10. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que la chambre de placage est construite, au moins en partie, en matière isolante de la chaleur. SUB-CLAIMS 8. Apparatus according to claim II, characterized in that the aforementioned means placed outside the plating chamber for heating the part to be plated consist of a coil capable of being supplied with high frequency current. 9. Apparatus according to claim II, characterized by means for cooling the plating chamber arranged between said external heating means and the means for supporting the part to be plated. 10. Apparatus according to claim II, characterized in that the plating chamber is constructed, at least in part, of heat insulating material. <B>Il.</B> Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce -que l'organe d'amenée des composés métallifères gazeux présente des orifices d'émission disposés selon son axe lon gitudinal. 12. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que la chambre de placage est en verre. 13. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que les organes d'amenée des composés métallifères gazeux sont en verre. 14. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que les organes d'amenée des composés métallifères gazeux sont en tissus imprégnés isolants de la chaleur. 15. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que la chambre de placage est en matière céramique. 16. <B> II. </B> Apparatus according to claim II, characterized in that -that the member for supplying gaseous metalliferous compounds has emission orifices arranged along its longitudinal axis. 12. Apparatus according to claim II, characterized in that the plating chamber is made of glass. 13. Apparatus according to claim II, characterized in that the feed members of the gaseous metalliferous compounds are made of glass. 14. Apparatus according to claim II, characterized in that the feed members of the gaseous metalliferous compounds are impregnated fabrics insulating heat. 15. Apparatus according to claim II, characterized in that the plating chamber is made of ceramic material. 16. Appareil suivant la revendication II et la sous-revendication 10, caractérisé en ce que les moyens de refroidissement comprennent une chemise avec circulation d'eau entourant la chambre de placage. 17. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que l'organe d'amenée des composés métallifères gazeux est un conduit en forme d'Y conformé et disposé de façon à présenter une branche sur chacun de deux côtés opposés d'une pièce à plaquer, avec des orifices d'émission situés sur les côtés intérieurs de ces branches, en regard de la pièce à plaquer. 18. Apparatus according to claim II and sub-claim 10, characterized in that the cooling means comprise a jacket with circulating water surrounding the plating chamber. 17. Apparatus according to claim II, characterized in that the feed member of the gaseous metalliferous compounds is a Y-shaped duct shaped and arranged so as to have a branch on each of two opposite sides of a part to plate, with emission orifices located on the inner sides of these branches, facing the part to be plated. 18. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que l'organe d'amenée des composés métallifères gazeux est un conduit tubulaire en forme d'Y monté de façon à pouvoir tourner autour de l'axe d'une pièce à plaquer cylindrique placée entre ses branches. 19. Appareil suivant la revendication II, caractérisé en ce que l'organe d'amenée des composés métallifères gazeux est un conduit cylindrique fermé à son extrémité et percé d'orifices d'émission à sa périphérie, monté de façon à pouvoir tourner à l'intérieur d'une pièce à plaquer creuse. REVENDICATION III: Pièce plaquée obtenue par le procédé suivant la revendication I. Apparatus according to Claim II, characterized in that the element for supplying the gaseous metalliferous compounds is a Y-shaped tubular duct mounted so as to be able to rotate about the axis of a cylindrical workpiece placed between its branches. 19. Apparatus according to claim II, characterized in that the feed member of the gaseous metalliferous compounds is a cylindrical duct closed at its end and pierced with emission orifices at its periphery, mounted so as to be able to rotate at the end. interior of a hollow workpiece. CLAIM III: Plated part obtained by the process according to claim I.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2411897A2 (en) * 1977-12-13 1979-07-13 Alsthom Atlantique RF sputtering of thin semiconductor films - using polarisation impedance and gas pressure gradient to give high deposition rate

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