« Tribologie/Revêtements anti-usure » : différence entre les versions

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La synthèse de nanoparticules de diamant sous l'effet de détonations a été découverte dans les années 1960 mais l'étude de leurs propriétés reste aujourd'hui très incomplète. Ces particules ont des dimensions de l'ordre de 5 nm et sont constituées par un cœur de diamant enrobé de couches de graphite et de carbone amorphe susceptibles d'entrer dans de nombreuses combinaisons chimiques. Les premières recherches, conduites dans l'ancienne Union Soviétique, ont fait entrevoir une vaste gamme d'applications industrielles dont beaucoup relèvent de la tribologie : amélioration des revêtements de surfaces, polissage, lubrification, applications biomédicales, etc.
 
C'est dans les domaines des revêtements électrolytiques et des additifs pour la lubrification que les possibilités sonrsont les plus grandes, mais on ne sait pas encore comment les nanoparticules agissent. Pour les uns, l'amélioration des performances est directement due à leur inclusion dans les structures des dépôts. Pour les autres, c'est leur présence qui rend la structure des dépôts moins « colonnaire » et moins poreuse.
 
L'ajout de nanoparticules de diamant est particulièrement efficace dans les dépôts électrolytiques à base de nickel, dont on attend qu'ils remplacent les dépôts de chrome dont la mise en œuvre nécessite des produits très toxiques. L'effet est particulièrement intéressant sur les dépôts de nickel-bore, qui colmatent les porosités de la surface de l'acier inoxydable ou d'autres métaux, améliorant ainsi la résistance à la corrosion et diminuant l'usure. Bien qu'elle reste inférieure à celle des dépôts de chrome, la dureté des dépôts à base de nickel est multipliée par 2 ou 3, sans que l'on sache trop comment, grâce aux nanoparticules de diamant.
 
La morphologie des couches superficielles a été étudiée grâce au microscope électronique à balayage. Les dendrites caractéristiques des dépôts de Ni-B montre clairement des colonnes dont on pense, grâce à la diffraction des rayons X, que leur structure est amorphe et non cristalline. En présence de nanoparticules de diamant, ces colonnes deviennent plus droites et plus fines. Après traitement thermique, la structure devient davantage cristalline mais avec un grain plus fin que sans nanoparticules. Le traitement augmente peu la dureté mais le module d'Young peut être doublé, tandis que la ductilité augmente.
 
=== Utilisation de nanoparticules de céramique ===
 
La société '''CerMet Lab Company''' propose sa technique CerMet-Auto (TM), un revêtement de céramique apportée sous forme de nanoparticules introduites dans le lubrifiant. Ces particules sont véhiculées jusqu'au niveau des zones de frottement où elles se soudent au substrat métallique.
 
Ce produit est désormais vendu aux USA (200 $ pour 10 ml) pour être utilisé dans les moteurs des véhicules automobiles. Le fabricant assure que son utilisation est rentable, en raison de la diminution des frottements et de la baisse de consommation qui en résulte (8 novembre 2008).
 
== Métallisation au trempé ==