Les revêtements céramiques haute performance désignent une classe de revêtements inorganiques non métalliques apparus après les résines organiques, les métaux et les alliages. Au cours des cinquante dernières années, avec le développement de technologies de pointe telles que l'aérospatiale et l'électronique militaire, les revêtements céramiques haute performance ont connu une croissance rapide et soutenue. Les composants revêtus, obtenus en combinant ce nouveau type de matériau haute température avec une matrice métallique, intègrent non seulement les propriétés des matériaux céramiques monolithiques (résistance aux hautes températures et à la corrosion chimique), mais permettent également à la ténacité, à la plasticité et à la conductivité électrique élevées du revêtement céramique et du métal de base de se compléter, préservant ainsi la résistance structurelle du substrat d'origine.
Méthode de moulage
① Méthodes de dépôt en phase solide : telles que la synthèse auto-propagée à haute température.
② Méthodes de dépôt en phase gazeuse : telles que le dépôt physique en phase vapeur (PVD) et le dépôt chimique en phase vapeur (CVD).
③ Méthodes chimiques humides : telles que la méthode sol-gel, le placage sans électrode et le placage composite chimique.
④ Méthodes de projection thermique : telles que la projection plasma et la projection à la flamme. Cette méthode représente plus de 50 % des parts de marché des revêtements céramiques.
Avantages et inconvénients
Avantage:
① Il peut combiner de manière flexible la résistance aux hautes températures, la résistance à l'usure, la résistance à la corrosion et d'autres caractéristiques des matériaux céramiques avec la haute résistance et la ténacité, la facilité de traitement, la conductivité électrique et thermique des matériaux métalliques, complétant ainsi les avantages de chacun pour maximiser les avantages globaux et répondre aux besoins des produits mécaniques en matière de performances structurelles et environnementales.
② Une grande variété de matériaux est disponible pour la préparation des revêtements céramiques, et des matériaux tels que céramique-céramique, céramique-métal et céramique-plastique peuvent être combinés selon les besoins. L'intégration aux équipements et conditions de traitement des métaux existants est également aisée, permettant ainsi une transformation technologique des entreprises.
③ Les revêtements céramiques sont faciles à mettre en œuvre, avec des vitesses de dépôt rapides et une épaisseur contrôlable. Différents procédés de frittage peuvent être utilisés pour la projection sur les surfaces de pièces à parois minces, de pièces creuses et de pièces de formes spéciales ; un renforcement local par projection est également possible.
④ Les revêtements céramiques peuvent être appliqués sur différents supports avec une bonne aptitude à la mise en œuvre. Par exemple, divers matériaux inorganiques tels que les métaux, le ciment, les matériaux réfractaires, le gypse, les plastiques et les matériaux organiques, le bois, le carton, etc., voient leurs propriétés améliorées par la projection de revêtements céramiques. En cas de détérioration du revêtement, le support métallique peut être réutilisé et un nouveau revêtement céramique peut être appliqué (il en va de même pour les autres supports non endommagés et donc réutilisables).
⑤ La consommation de matière est faible. L'épaisseur des revêtements céramiques se situe généralement entre quelques dizaines de microns et quelques millimètres. De plus, les matériaux céramiques ont une faible densité, ce qui réduit la consommation de matière tout en augmentant la valeur ajoutée.
⑥ Il n'y a aucune restriction quant à la taille des pièces ou des chantiers. Les produits projetés peuvent être de toutes tailles et de toutes formes ; ils peuvent être fabriqués en usine de projection thermique ou directement sur le chantier.
Inconvénients :
① Faible capacité de déformation plastique, sensible à la concentration des contraintes et aux fissures, et faible résistance aux chocs thermiques et à la fatigue.
② Il existe une différence significative dans le coefficient de dilatation et la conductivité thermique entre les matériaux de revêtement céramique et les matériaux métalliques, et les différents états de contrainte générés pendant l'utilisation affecteront leur durée de vie.
③ Le revêtement et le substrat sont combinés par verrouillage mécanique ou par forces moléculaires, et il existe un problème de forces de liaison différentes entre les deux côtés.