Tribo-Mechanical and Electrical Properties of Boron-Containing Coatings

Le développement de nouveaux revêtements protecteurs durs ayant une performance de pointe est très important pour le progrès scientifique relié à de plusieurs domaines industriels. L'application de revêtements protecteurs durs peut augmenter significativement la performance de pièces et composantes, étendre leur durée de vie ainsi que sauver de l'énergie dans maintes industries incluant l'aérospatial, l'automobile, les manufactures et bien d'autres. De plus, la multifonctionnalité des revêtements représente une valeur ajoutée dans d'autres domaines tels que l'optique, la microélectronique, le biomédical, le stockage magnétique de données, etc. Ainsi, les revêtements protecteurs avec des propriétés tribo-mécaniques améliorées et une résistance à la corrosion augmentée sont très en demande. Les caractéristiques des revêtements peuvent être ajustées en contrôlant leur microstructure sur une échelle répandue dans différents ordres de grandeur. Par exemple, les films avec des nanostructures, comme les super-réseaux, les nanocolonnes et les systèmes nanocomposites, montrent des caractéristiques très distinctes par rapport aux matériaux à une seule phase. Ils montrent des propriétés tribo-mécaniques supérieures grâce à la présence d'interfaces internes rigides et différentes fonctions peuvent être accomplies avec un matériau multi-phase. Les matériaux contenant du bore ont d'excellentes propriétés mécaniques et des caractéristiques électroniques très intéressantes, ce qui en fait de bons candidats pour les revêtements protecteurs fonctionnels durs. Par exemple, le nitrure de bore cubique (c-BN), le carbure de bore (B1−xCx) et le diborure de titane (TiB2) sont très connus pour leur grande dureté, leur haute stabilité thermique et leur caractère chimique inerte. Un exemple intéressant est le nitrure de carbure de bore (BCN) qui possède plusieurs propriétés attrayantes grâce à la similarité structurale avec le carbone (graphite et diamant) ainsi que le nitrure de bore (BN en phase hexagonal ou cubique). L'objectif principal de cette recherche est de développer plus en détail la famille de revêtements contenant du bore, incluant le B1−xCx, le Ti−B−C et le BCN déposés par pulvérisation magnétron, pour améliorer leur performance sur mesure et obtenir de nouvelles fonctions en contrôlant leur microstructure à l'échelle nanométrique.