Les technologies de dépôts sous vide sont utilisées dans de très nombreux domaines (l’électronique, l’automobile, l’aéronautique, la santé, etc.) en raison notamment de la grande pureté des couches et de la densité élevées des revêtements que l’on peut obtenir. Ces couches minces (de 0.1 µm à quelques dizaines de micromètres), ont des propriétés fonctionnelles très avancées.
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Principe des dépôts PVD
Le CITRA possède une machine de type PVD/PECVD dont le fonctionnement est le suivant :
- Dans une enceinte mise sous vide poussé, on introduit un gaz plasmagène (typiquement de l’argon).
- Une décharge plasma est alors créée par polarisation négative d’une cible constituée du matériau à déposer (cathode).
- Les atomes du gaz ainsi ionisés vont bombarder la cible et la pulvériser pour que les atomes alors arrachés viennent se déposer sur le substrat.
Revêtements céramiques
Pour obtenir une céramique de stœchiométrie contrôlée, il est possible d’introduire dans l’enceinte des gaz réactifs.
Gammes de revêtements proposés
Le CITRA propose une large gamme de revêtements différents :
- Métaux purs
- Alliages métalliques
- Multi-couches
- Nitrures et carbures métalliques
- Céramiques, DLC, etc.
Le procédé PVD/PECVD permet de répondre à de nombreuses applications, par l’amélioration :
- Des propriétés électriques pour obtenir un revêtement conducteur (cuivre, aluminium, argent)
- De la résistance à l’usure et à la corrosion (chrome, nickel et alliages), de par la densité extrêmement élevée des dépôts réalisés
- De l’aspect très brillant du revêtement.
Revêtements réalisables directement
| Revêtement | Propriétés | Applications |
|---|---|---|
| TiN | Résistance à l’abrasion, faible coefficient de frottement. | Outils de coupe et de formage, moules, matrices, décoration. |
| CrN | Dureté, résistance à l’oxydation, faible coefficient de frottement | Substitution au chrome dur, outils d’usinage du cuivre, métallurgie, moules de plasturgie. |
| Carbone amorphe (DLC) | Faible coefficient de frottement, résistance à l’usure, décoration | Soupapes, pistons, axes divers, prothèses, bijouterie |
| Métaux (Ti, Cr, Cu, Ag, Al) | Conductivité, Sous-couche | Barrière chimique, propriétés électriques, décoration |
Revêtements nécessitant une mise en place spécifique
| Revêtement | Propriétés | Applications |
|---|---|---|
| AlN | Piézoélectricité | Electronique |
| Ti(X,Y)N, Ti(X)CN | Résistance à chaud (800°C) et à l’oxydation | Outils d’usinage (titane, aluminium, nickel, aciers), protection de moules. |