Revêtements à partir d’une phase ionique
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Il n’y a donc aucune raison d’appliquer une tension supplémentaire à l’anode. Mais
en pratique on applique des tensions de l’ordre de quelques dizaines de Volts! Les surtensions sont donc énormes, et le procédé devient peu efficace, ce qui est confirmé par
le fait qu’il requiert un refroidissement intense pour se dérouler d’une façon stable.
Les électrolytes utilisés dissolvent l’alumine qui se forme à la surface. Ce
mécanisme est appelé dissolution secondaire. Elle est plus forte dans les bases que
dans les acides. Cette alumine dissoute est reprécipitée sur des germes d’alumine
avoisinante. La réaction est un peu plus compliquée à cause du degré d’hydratation
variable. Cette dissolution/précipitation secondaire maintient l’épaisseur de l’alumine constante tout en produisant une éponge d’alumine. L’essai modèle de l’évolution d’une tôle pendant l’anodisation résume très bien l’épaisseur et la constitution du composite en fonction du temps (fig. 16.6).
Selon la méthode utilisée, on obtient des épaisseurs plus ou moins importantes
(tab. 16.9).
Tableau 16.9 Gammes d’épaisseur des couches alumine selon leur origine.
16.7 PLASMA: PLAQUAGE IONIQUE
Le terme plaquage ionique avait été créé dans les années 1960 par Mattox. Il
désignait une déposition PVD modifiée par la création d’un plasma auprès des substrats. Il fut utilisé avec les sources d’évaporation discutées au chapitre 15. Les plasmas employés sont décrits au chapitre 12.
Pour la configuration de ce plasma on a plusieurs options, décrites dans la
figure 16.7.
Le plaquage ionique diode d’origine utilisait une source rf ou dc haute tension
branchée entre le creuset et les substrats. Ceci créait une décharge luminescente
auprès des substrats. Cette méthode est toujours utilisée pour le revêtement de verres ainsi que pour le revêtement de visserie aéronautique par aluminium. L’évaporation réactive activée utilise une grille polarisée positivement en face du creuset.
Celle-ci provoque une décharge arc entre le creuset et la grille, qui entraîne une
forte ionisation du matériau évaporé. Les trois configurations à droite sont des configurations triodes. Les substrats sont maintenus à un potentiel négatif dans une
décharge formée entre la source de matière et la paroi du four. Le plaquage arc et le
Méthode de formation
Epaisseur en µm
Film naturel
< 0,05
Aluminium recuit
0,2
Méthode böhmite
1-2
Oxydation anodique
8-20
Anodisation dure
30-50
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Il n’y a donc aucune raison d’appliquer une tension supplémentaire à l’anode. Mais
en pratique on applique des tensions de l’ordre de quelques dizaines de Volts! Les surtensions sont donc énormes, et le procédé devient peu efficace, ce qui est confirmé par
le fait qu’il requiert un refroidissement intense pour se dérouler d’une façon stable.
Les électrolytes utilisés dissolvent l’alumine qui se forme à la surface. Ce
mécanisme est appelé dissolution secondaire. Elle est plus forte dans les bases que
dans les acides. Cette alumine dissoute est reprécipitée sur des germes d’alumine
avoisinante. La réaction est un peu plus compliquée à cause du degré d’hydratation
variable. Cette dissolution/précipitation secondaire maintient l’épaisseur de l’alumine constante tout en produisant une éponge d’alumine. L’essai modèle de l’évolution d’une tôle pendant l’anodisation résume très bien l’épaisseur et la constitution du composite en fonction du temps (fig. 16.6).
Selon la méthode utilisée, on obtient des épaisseurs plus ou moins importantes
(tab. 16.9).
Tableau 16.9 Gammes d’épaisseur des couches alumine selon leur origine.
16.7 PLASMA: PLAQUAGE IONIQUE
Le terme plaquage ionique avait été créé dans les années 1960 par Mattox. Il
désignait une déposition PVD modifiée par la création d’un plasma auprès des substrats. Il fut utilisé avec les sources d’évaporation discutées au chapitre 15. Les plasmas employés sont décrits au chapitre 12.
Pour la configuration de ce plasma on a plusieurs options, décrites dans la
figure 16.7.
Le plaquage ionique diode d’origine utilisait une source rf ou dc haute tension
branchée entre le creuset et les substrats. Ceci créait une décharge luminescente
auprès des substrats. Cette méthode est toujours utilisée pour le revêtement de verres ainsi que pour le revêtement de visserie aéronautique par aluminium. L’évaporation réactive activée utilise une grille polarisée positivement en face du creuset.
Celle-ci provoque une décharge arc entre le creuset et la grille, qui entraîne une
forte ionisation du matériau évaporé. Les trois configurations à droite sont des configurations triodes. Les substrats sont maintenus à un potentiel négatif dans une
décharge formée entre la source de matière et la paroi du four. Le plaquage arc et le
Méthode de formation
Epaisseur en µm
Film naturel
< 0,05
Aluminium recuit
0,2
Méthode böhmite
1-2
Oxydation anodique
8-20
Anodisation dure
30-50