Des couleurs brillantes pour des produits quotidiens

Les revêtements sont omniprésents, qu'ils servent à conférer des propriétés esthétiques comme un rendu coloré ou un vernis brillant à fournir des propriétés fonctionnelles telles qu'une forte rigidité ou une résistance à la corrosion. Le dépôt en phase vapeur (PVD) est une technologie de revêtement plasma importante qui repose sur la pulvérisation des matériaux dans des conditions sous vide. Il s'agit d'un des processus les plus prometteurs vu qu'il offre des finitions brillantes et décoratives avec une solidité et résistance supérieures ainsi qu' un impact environnemental minime.

Le coût excessif et la fiabilité restreinte du processus ont présenté une utilisation plus vaste dans des objets moins coûteux dans des domaines tels que la construction, les voitures, l'électroménager, et la micro- et l'optoélectronique. Des scientifiques financés par l'UE mettent au point une technologie de revêtement PVD abordable pour des revêtements améliorés en travaillant sur le projet NANO4COLOR («Design and develop a new generation of color PVD coatings for decorative applications»).

La technologie se concentre sur les revêtements à film fin de nanocomposites (moins de deux microns) dans une vaste gamme de couleurs. Ils sont composés d'une matrice diélectrique avec des nanoparticules métalliques enfouies. La technologie de traitement hybride stimulera la fiabilité et réduira les coûts et les émissions toxiques. La pulvérisation par magnétron reactive (RMS, pour Reactive magnetron sputtering) est combinée soit à une pulvérisation à impulsion haute densité (HIPIMS, pour high-power impulse magnetron sputtering) soit à un «pistolet à particules» (cluster gun).

Les scientifiques ont sélectionné trois applications pour garantir la compatibilité avec de grandes géométries complexes, transparentes et de couleurs opaques, et une uniformité élevée de revêtement des grandes zones avec des détails tridimensionnels. L'équipe a désormais développé le prototype du «pistolet à particules» et une simulation de la formation de nanoparticules. Cet outil a été utilisé en association avec les deux technologies de traitement initiales ainsi qu'une troisième, le RMS combiné et le traitement de recuit, avec des résultats très prometteurs.

La conception nanocomposite en tant que voie pour des couleurs sur mesure a été validée en montrant que le contrôle de la taille du nanocluster et la distribution produisait des couleurs similaires avec les trois techniques de revêtement. Les revêtements colorés de nanocomposites utilisant un «pistolet à particules» et HIPIMS ont été totalement caractérisés et les prototypes des produits se trouvent sur le site web du projet.

Des revêtements PVD colorés abordables, durables et écologiques pour une variété de produits quotidiens auront un impact positif sur les producteurs de revêtements décoratifs et de produits finaux. Quant aux consommateurs, ils peuvent s'attendre à une grande variété de belles couleurs métalliques dans de nombreux produits.