Une nouvelle technique de manipulation de poudre à base de carbure de silicium produit une projection thermique plus résistante et écologique
La dureté extrême du carbure de silicium (SiC), son faible coefficient de frottement et sa densité minimale en font une solution de revêtement extrêmement attrayante pour toute une gamme d’applications utilisées par les industries pétrochimique et chimique. Néanmoins, le défi réside dans le fait que le SiC, une fois chauffé, se transforme en gaz et ne peut donc pas être appliqué par projection thermique. C’est du moins ce qui se passait jusqu’ici. Le projet ThermaSiC, financé par l’UE, est sur le point de révolutionner le marché de la projection thermique en développant les premiers revêtements à base de SiC applicables par projection thermique. «Notre matériau innovant, destiné à être utilisé comme revêtement et résistant à l’usure, est à base de carbure de silicium, qui est réputé pour sa résistance à l’usure, à la corrosion et aux températures élevées», explique M. Gisle Østereng, coordinateur du projet. «ThermaSiC est également un matériau plus écologique que des matériaux concurrents comme le carbure de tungstène, le cobalt et le chrome et provient de zones exemptes de conflit.» Un produit en poudre de qualité supérieure Seram Coatings, partenaire principal du projet, produit depuis longtemps une poudre à base de SiC. Cette poudre innovante contient une couche d’oxyde autour de chaque particule de SiC, ce qui permet au SiC d’être soumis au processus de projection thermique et de former un revêtement. Dans le cadre de ce projet, Seram s’est efforcé de démontrer l’efficacité de ThermaSiC, un nouveau produit en poudre pour revêtement par projection thermique offrant une résistance supérieure à l’usure, une réduction du poids et des émissions ainsi qu’une durée de vie accrue pour les pièces ayant été revêtues. «La projection thermique est la méthode de revêtement la plus efficace et la plus recherchée dans l’industrie», déclare M. Østereng. «ThermaSiC peut être utilisé avec des pistolets de projection thermiques pour former des revêtements moins coûteux que s’ils étaient fabriqués à l’aide de méthodes traditionnelles de chambre à vide comme le CVD et le PVD.» Le projet a aussi permis de renforcer les capacités de production de Seram et de peaufiner sa stratégie en matière de propriété intellectuelle (PI), de marketing et de vente. Parmi les principales réalisations du projet, citons l’augmentation réussie de la capacité de production, le transfert de la production sur le plus grand site industriel de Norvège, l’obtention d’une caractérisation positive de la poudre et des revêtements ainsi que la finalisation d’une étude du marché et de la chaîne de valeur. Le niveau de maturité technologique de ThermaSiC a été amélioré en effectuant plusieurs tests internes ainsi que des essais avec des partenaires en matière de projection et des tiers indépendants. En mars 2018, les premiers revêtements à haute densité ont été réalisés à l’aide du système de projection thermique TopGun HVOF. Cela dit, en raison de complications inattendues avec les autres partenaires du projet, les chercheurs n’ont pas été en mesure de prouver que ThermaSiC était un produit autonome, mais plutôt qu’il pouvait être utilisé dans un mélange de matériaux. «Nous sommes maintenant en train de commercialiser les applications de mélange et nous portons notre attention sur la tâche consistant à démontrer que ce produit peut faire office de solution autonome pour d’autres applications», explique M. Østereng. Une révolution technologique toute proche Malgré ce contretemps, M. Østereng est convaincu que ThermaSiC est sur le point de révolutionner le marché des produits destinés à la projection thermique en proposant une solution plus solide, rentable et durable. «ThermaSiC offre des performances de revêtement supérieures dans des environnements corrosifs et abrasifs ainsi qu’à des températures élevées, jusqu’à 1 500 °C dans l’air», indique-t-il. «Le SiC étant l’un des matériaux synthétiques les plus durs au monde tout en possédant une densité inférieure à celle des autres revêtements, ThermaSiC offre aux applications concernées une durée de vie plus longue, des coûts d’entretien plus faibles et un avantage concurrentiel durable.»
Mots‑clés
ThermaSiC, carbure de silicium, SiC, projection thermique, revêtement, Seram Coatings