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Analyse et technologie des surfaces
cm/s) et forte charge ( µ ≤ 0,1). Leur comportement à vitesse plus importante peut
être amélioré par l’addition de charges lubrifiantes ou/et conductrices. Les matériaux autolubrifiants les plus performants actuellement proposés sur le marché sont
obtenus selon cette technique. Des charges particulaires de carbone ou de verre ont
un effet bénéfique sur la résistance à l’usure du PTFE. L’action des charges n’est
pas encore clairement établie mais il semble que leur présence facilite l’accrochage
des films de transfert de polymère sur la contreface en créant localement des conditions de frottement sévères qui permettent les interactions mécaniques et chimiques
nécessaires pour assurer une adhésion correcte du film de transfert.
Ces composés fluorés présentent la caractéristique inhabituelle de conserver
une certaine ductilité à très basse température. On les renforce néanmoins avec des
fibres de verre ou de carbone ou avec différentes charges pulvérulentes pour améliorer leur résistance à la rupture fragile. D’autres fibres ont démontré une certaine
efficacité pour renforcer les polymères à basse température: graphite, bore ou polyimide.
Le frottement des polymères peut aussi entraîner la génération de charges électrostatiques. Il convient donc d’envisager l’évacuation de ces charges soit par
l’addition de métaux conducteurs soit par la mise en places de chemins de fuites à
faible résistance électrique permettant leur élimination.
Les superalliages à base de fer, cobalt, nickel avec de fortes teneur en carbone,
chrome, tungstène, molybdène, qui leur donnent une dureté élevée, possèdent de
bonnes caractéristiques de résistance à l’adhésion qu’ils conservent à des températures élevées. Compte tenu de leur résistance à la corrosion, ils sont utilisables dans
les fluides tels que l’eau.
Les céramiques telles que les oxydes, les carbures, nitrures, mis en œuvre par
frittage de poudres, dépôts thermiques, dépôts physiques ou chimiques en phase
vapeur, ont une faible aptitude au frottement sec. Leur comportement se modifie en
présence d’un fluide polaire, ce qui permet leur utilisation en milieu humide à haute
ou basse température.
On les utilise couramment en robinetterie, prothèses, coussinets en milieu
aqueux où leur résistance à la corrosion est mise à contribution. Leur grande dureté
leur assure une bonne résistance à l’abrasion dans la mesure où les impacts sont de
faibles intensité. Les céramiques sont un excellent compromis dans les situations où
l’on rencontre simultanément la présence d’un fluide polaire à faible pouvoir lubrifiant et des risques d’abrasion. C’est le cas de certains paliers dans l’eau contenant
des abrasifs où l’alumine et le carbure de silicium donnent de très bons résultats.
Ces matériaux sont par contre très sensibles aux chocs thermiques qui provoquent
leur fracturation.
Outre leur fragilité naturelle, l’une des principales limitations à l’utilisation
des céramiques en tribologie réside dans leur sensibilité au choc thermique. En particulier lors de glissements à grande vitesse, des points chauds transitoires peuvent
apparaître qui créent localement des contraintes thermiques élevées du fait de la faible conductivité thermique des céramiques qui peuvent provoquer l’amorçage de
Analyse et technologie des surfaces
cm/s) et forte charge ( µ ≤ 0,1). Leur comportement à vitesse plus importante peut
être amélioré par l’addition de charges lubrifiantes ou/et conductrices. Les matériaux autolubrifiants les plus performants actuellement proposés sur le marché sont
obtenus selon cette technique. Des charges particulaires de carbone ou de verre ont
un effet bénéfique sur la résistance à l’usure du PTFE. L’action des charges n’est
pas encore clairement établie mais il semble que leur présence facilite l’accrochage
des films de transfert de polymère sur la contreface en créant localement des conditions de frottement sévères qui permettent les interactions mécaniques et chimiques
nécessaires pour assurer une adhésion correcte du film de transfert.
Ces composés fluorés présentent la caractéristique inhabituelle de conserver
une certaine ductilité à très basse température. On les renforce néanmoins avec des
fibres de verre ou de carbone ou avec différentes charges pulvérulentes pour améliorer leur résistance à la rupture fragile. D’autres fibres ont démontré une certaine
efficacité pour renforcer les polymères à basse température: graphite, bore ou polyimide.
Le frottement des polymères peut aussi entraîner la génération de charges électrostatiques. Il convient donc d’envisager l’évacuation de ces charges soit par
l’addition de métaux conducteurs soit par la mise en places de chemins de fuites à
faible résistance électrique permettant leur élimination.
Les superalliages à base de fer, cobalt, nickel avec de fortes teneur en carbone,
chrome, tungstène, molybdène, qui leur donnent une dureté élevée, possèdent de
bonnes caractéristiques de résistance à l’adhésion qu’ils conservent à des températures élevées. Compte tenu de leur résistance à la corrosion, ils sont utilisables dans
les fluides tels que l’eau.
Les céramiques telles que les oxydes, les carbures, nitrures, mis en œuvre par
frittage de poudres, dépôts thermiques, dépôts physiques ou chimiques en phase
vapeur, ont une faible aptitude au frottement sec. Leur comportement se modifie en
présence d’un fluide polaire, ce qui permet leur utilisation en milieu humide à haute
ou basse température.
On les utilise couramment en robinetterie, prothèses, coussinets en milieu
aqueux où leur résistance à la corrosion est mise à contribution. Leur grande dureté
leur assure une bonne résistance à l’abrasion dans la mesure où les impacts sont de
faibles intensité. Les céramiques sont un excellent compromis dans les situations où
l’on rencontre simultanément la présence d’un fluide polaire à faible pouvoir lubrifiant et des risques d’abrasion. C’est le cas de certains paliers dans l’eau contenant
des abrasifs où l’alumine et le carbure de silicium donnent de très bons résultats.
Ces matériaux sont par contre très sensibles aux chocs thermiques qui provoquent
leur fracturation.
Outre leur fragilité naturelle, l’une des principales limitations à l’utilisation
des céramiques en tribologie réside dans leur sensibilité au choc thermique. En particulier lors de glissements à grande vitesse, des points chauds transitoires peuvent
apparaître qui créent localement des contraintes thermiques élevées du fait de la faible conductivité thermique des céramiques qui peuvent provoquer l’amorçage de