La lutte contre l’usure ne se résume pas à la simple application de la loi d’Archard qui se restreint à l’abrasion fine et se résume à «plus c’est dur, moins ça s’use». Les équipes d’IREIS sont en mesure d’analyser le type d’usure (expertise, campagne d’essais, simulation sur banc) parmi la grande variété des mécanismes existants et de proposer des revêtements adaptés. Nous proposons un large panel de couches minces dures qui peuvent être utilisées dans des applications de protection des surfaces.
La nature physico chimique des couches minces dures fait partie des connaissances fondamentales. Par exemple pour lutter contre de l’usure adhésive, on choisit un revêtement sans affinité chimique avec le matériau antagoniste. Un autre exemple bien connu concerne par exemple les revêtements à base de chrome qui permettent de réduire l’usure par adhésion d’un antagoniste en cuivreux.
Dans de nombreuses applications, lutter contre l’usure par abrasion passe par l’utilisation de revêtements les plus durs possibles, comme du DLC ou encore du TiBN. Dans l’exemple donné ici, la résistance à l’abrasion par une suspension diamantée (1/4 µm) est donnée en fonction de la dureté de couches minces de carbone amorphe. Néanmoins, le recours à des couches minces n’est pas aussi simple qu’il parait puisque selon la taille des particules abrasives en regard du revêtement, on sollicite le revêtement ou le substrat au travers du revêtement.
Dans d’autres configurations, l’usure par érosion se caractérise par 2 conditions opposées d’incidences des particules érosives, qui nécessitent 2 propriétés antagonistes : pour l’incidence rasante, un matériau sera d’autant plus performant qu’il est dur alors qu’en incidence normale, un matériau est d’autant plus performant qu’il est tenace. Ainsi, l’élaboration de structures multicouches épaisses, associant 2 matériaux donne une réponse globale plus satisfaisante que chaque couche prise individuellement.