Introduction aux traitements de surfaces
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cas la couche de composé défini qui se forme entre le matériau apporté et une partie
des composants du substrat, la précipitation étant remplacée par une ou plusieurs
réactions métallurgiques. Les traitements thermiques superficiels et les traitements
mécaniques suivent des mécanismes à part.
9.2 CLASSIFICATION DES TRAITEMENTS DE SURFACE
On peut classifier les traitements de surface selon différentes catégories: matériaux des substrats, classe du matériau déposé, phase du matériau employé, utilisation, etc. Nous avons retenu la classification qui correspond le mieux à l’ingénieur en
matériaux. La catégorie choisie est la phase de laquelle le revêtement sera précipité.
Elle est distincte de la phase de départ du matériau. Dans la plupart des traitements de
surface, on procède par une série de transitions de phases que l’on fait subir au matériau que l’on veut déposer sur la pièce. Ce choix permet de lier la structure du dépôt –
et donc ses propriétés – à la cinétique de la dernière transformation de phase que le
revêtement aura subie. L’ingénieur en matériau est un spécialiste de l’analyse de la
relation entre structure et cinétique de transformation. Mais cette classification provoque des séparations encore inhabituelles comme celle des traitements mécaniques.
La phase dont précipite le dépôt n’est pas la phase utilisée pour réaliser les
revêtements. Par exemple, pour la galvanoplastie ou pour le dépôt par CVD, on utilisera des sels sous forme solide qui sont ou mis en solution ou évaporés avant de se
déposer sur la surface. Dans le premier cas, nous considérons ce dépôt comme étant
issu de la phase ionique, soit un électrolyte, dans le deuxième cas comme l’étant de
la phase vapeur. Ce classement a aussi l’avantage de rendre la présentation indépendante de la technologie de mise en œuvre. En effet, une couche de laque polymérise
toujours à partir d’une phase liquide, qui peut être produite soit par giclage soit par
fonte d’une poudre.
Pour les revêtements issus d’une phase solide, on distingue des procédés qui
utilisent les matériaux suivants:
• poudres fines, pression d’application faible, chiffon, brosse jusqu’à pressions extrêmes: matoplastie, martelage, giclage par détonation, cladding par
Pressage Isostatique à Chaud (PIC);
• feuils, laminage de tôles ou feuils de polymères fins, paillettes fines.
Les traitements mécaniques peuvent être divisés en deux groupes:
• les applications de revêtements sous forme solide par des moyens mécaniques sans passage par une voie liquide qui seront traitées au chapitre 13;
• les traitements par impact (modifications de la structure du matériau dans les
régions avoisinant la surface); ils sont traités dans le chapitre 11.
Tous les chapitres contiennent une section consacrée à un mécanisme physique
ou à une discipline du génie chimique, qui sont particulièrement pertinents pour
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cas la couche de composé défini qui se forme entre le matériau apporté et une partie
des composants du substrat, la précipitation étant remplacée par une ou plusieurs
réactions métallurgiques. Les traitements thermiques superficiels et les traitements
mécaniques suivent des mécanismes à part.
9.2 CLASSIFICATION DES TRAITEMENTS DE SURFACE
On peut classifier les traitements de surface selon différentes catégories: matériaux des substrats, classe du matériau déposé, phase du matériau employé, utilisation, etc. Nous avons retenu la classification qui correspond le mieux à l’ingénieur en
matériaux. La catégorie choisie est la phase de laquelle le revêtement sera précipité.
Elle est distincte de la phase de départ du matériau. Dans la plupart des traitements de
surface, on procède par une série de transitions de phases que l’on fait subir au matériau que l’on veut déposer sur la pièce. Ce choix permet de lier la structure du dépôt –
et donc ses propriétés – à la cinétique de la dernière transformation de phase que le
revêtement aura subie. L’ingénieur en matériau est un spécialiste de l’analyse de la
relation entre structure et cinétique de transformation. Mais cette classification provoque des séparations encore inhabituelles comme celle des traitements mécaniques.
La phase dont précipite le dépôt n’est pas la phase utilisée pour réaliser les
revêtements. Par exemple, pour la galvanoplastie ou pour le dépôt par CVD, on utilisera des sels sous forme solide qui sont ou mis en solution ou évaporés avant de se
déposer sur la surface. Dans le premier cas, nous considérons ce dépôt comme étant
issu de la phase ionique, soit un électrolyte, dans le deuxième cas comme l’étant de
la phase vapeur. Ce classement a aussi l’avantage de rendre la présentation indépendante de la technologie de mise en œuvre. En effet, une couche de laque polymérise
toujours à partir d’une phase liquide, qui peut être produite soit par giclage soit par
fonte d’une poudre.
Pour les revêtements issus d’une phase solide, on distingue des procédés qui
utilisent les matériaux suivants:
• poudres fines, pression d’application faible, chiffon, brosse jusqu’à pressions extrêmes: matoplastie, martelage, giclage par détonation, cladding par
Pressage Isostatique à Chaud (PIC);
• feuils, laminage de tôles ou feuils de polymères fins, paillettes fines.
Les traitements mécaniques peuvent être divisés en deux groupes:
• les applications de revêtements sous forme solide par des moyens mécaniques sans passage par une voie liquide qui seront traitées au chapitre 13;
• les traitements par impact (modifications de la structure du matériau dans les
régions avoisinant la surface); ils sont traités dans le chapitre 11.
Tous les chapitres contiennent une section consacrée à un mécanisme physique
ou à une discipline du génie chimique, qui sont particulièrement pertinents pour