De petits trous qui renforcent la protection
Le revêtement d'Al2O3 est très dur et passif, renforçant la résistance et évitant la corrosion. En outre, la couche d'oxyde métallique est très poreuse, ce qui facilite l'adhésion d'autres couches pour la coloration ou l'étanchéité. Le contrôle précis de la formation et de la géométrie des pores pourrait renforcer davantage les performances et la durée de vie de l'aluminium anodisé. Les techniques actuelles d'anodisation industrielle sont incapables d'un tel contrôle à l'échelle nanométrique. Les scientifiques du projet NANOCOAT («Nano-structured aluminium oxide coatings»), financé par l'UE, ont étudié le traitement de nanostructuration nécessaire pour une utilisation à grande échelle. Les chercheurs ont étudié les matériaux et les paramètres pour anodiser de l'aluminium, pur, avec des inclusions ou sous forme d'alliages. Les scientifiques ont obtenu une structure bien ordonnée sur de l'aluminium pur et certains alliages (une teneur élevée en cuivre est plus problématique). Ils ont utilisé des simulations de dynamique des fluides pour modéliser le système de circulation de l'anodisation, afin de d'optimiser les paramètres du système prototype et du modèle grandeur nature. Les chercheurs ont reproduit dans un environnement industriel les résultats du laboratoire, dans le cadre de la première démonstration d'une oxydation nano-structurée d'alliages d'aluminium. En outre, une double anodisation a conduit à une coloration noire uniforme sans pores ouvrants et avec une micro-dureté constante de l'oxyde. Le projet a conduit une analyse simplifiée du cycle de vie pour gérer les problèmes de production par rapport à la législation sur l'environnement. Il a comparé la consommation d'énergie du processus NANOCOAT et d'un processus classique d'oxydation, dans le cadre d'une évaluation techno-économique complète. Malgré un investissement et une consommation d'énergie plus élevés, ces nouveaux revêtements conviennent bien pour l'optique à hautes performances, des composants pour l'aérospatial et l'espace, et les produits grand public haut de gamme. Le projet NANOCOAT a enregistré d'importants progrès dans le contrôle de la croissance de revêtements d'alumine nano-structurés et très organisés, améliorant les performances et la durabilité. Le secteur des finitions de surface est dominé par des PME qui fournissent une large gamme de produits à de nombreux secteurs d'importance stratégique pour l'économie de l'UE. Les travaux du projet auront donc un impact important sur la compétitivité des PME comme de leurs clients.
