Des revêtements protecteurs pour les composants métalliques légers
Alléger le poids des composants métalliques tout en améliorant leurs propriétés physiques, chimiques et mécaniques offre d'énormes avantages à l'industrie, notamment aux secteur de l'automobile et de l'aérospatiale. De telles caractéristiques entraînent une réduction de la consommation d'énergie et une durée de vie accrue des composants; un fait non négligeable si l'on considère l'usure normale et des pressions environnementales. L'aluminium et le titane sont deux métaux de faible densité et, par conséquent, de faible masse volumique. Ils sont également résistants à la corrosion et capables de supporter des températures relativement élevées. L'aluminure de titane (TiAl) est un alliage résultant de la combinaison de ces deux métaux. Parmi les trois principaux matériaux composites qu'il forme, c'est le TiAl gamma qui a retenu le plus l'attention, en particulier dans l'industrie aérospatiale. Cependant, malgré son potentiel intéressant et les progrès réalisés en matière de traitement et d'ingénierie, son usage reste limité, ceci est dû en partie à une performance insuffisante dans des conditions environnementales difficiles et sous des températures dépassant 800 degrés Celsius, ainsi qu'à sa friabilité ou sa malléabilité limitée. Des chercheurs européens ont lancé le projet Innovatial visant à mettre au point des revêtements protecteurs pour les matériaux TiAl gamma et répondre à la demande croissante du marché. Quatre types différents de structure de couches minces à l'échelle microscopique ont été développés: multi-couches nanoscopiques, nanocomposites, revêtements intermétalliques et revêtements d'isolation thermique (TBC). Outre le développement de nouveaux revêtements, le consortium Innovatial a utilisé un nouveau procédé d'application des revêtements, à savoir la pulvérisation magnétron à impulsion haute-puissance (HIPIMS), une méthode servant au dépôt physique en phase vapeur (PVD) de couches minces. La méthode HIPIMS a l'avantage de produire des couches de densité supérieure et plus robustes, ce qui rend l'alliage TiAl gamma particulièrement intéressant. Les revêtements Innovatial ont démontré une performance améliorée concernant la protection longue durée des composants TiAl gamma. Leur commercialisation pourrait aider à répondre à la demande croissante des secteurs de l'aérospatiale, de l'automobile et de l'énergie en matériaux légers à haute performance soumis à des températures élevées et temps de palier prolongés.
