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Development of innovative nanocomposite coatings for magnesium castings protection

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Nouvelle formule de revêtements au magnésium

Le magnésium est de plus en plus utilisé dans la fabrication de composants résistants mais légers, afin d'augmenter l'efficacité écologique des voitures, des avions et des fusées. Les chercheurs continuent par conséquent à étudier l'application de revêtements résistants innovants afin d'empêcher la corrosion et l'abrasion inhérentes aux alliages de magnésium.

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En tant que métal industriel, le magnésium possède un énorme potentiel car il s'agit d'un matériau extrêmement résistant à faible densité et facile à usiner. De fait, il est utilisé dans les secteurs automobile et aéronautique, où il importe de combiner vitesse et résistance. Un des inconvénients du magnésium réside dans sa relative réactivité, et par conséquent sa tendance à la corrosion. Son principal concurrent industriel, l'aluminium, est moins réactif. Ainsi, les fabricants et les chercheurs ont entrepris de développer des revêtements afin de protéger les alliages au magnésium contre les ravages de la corrosion. NANOMAG, un projet à financement européen, s'est fixé pour objectif de produire de nouveaux revêtements résistant à la corrosion et à l'abrasion afin de protéger les pièces en magnésium. Les méthodes traditionnelles, bien qu'économiques, présentent l'inconvénient de produire des polluants toxiques tels que des chromates. Parmi les objectifs du projet figurait également celui de produire des couches protectrices respectueuses de l'environnement et économiques. Les partenaires du centre de recherche privé d'EADS Deutschland GmbH en Allemagne ont travaillé sur toute une série de revêtements pour différents alliages. La technique de dépôt par vapeur chimique utilisant le procédé plasma à faible pression (PE-CVD) a été appliquée aux alliages moulés, notamment l'alliage de magnésium AZ 31. Les revêtements utilisés avaient des propriétés céramiques et s'appuyaient sur toute une série de composants, notamment le silicium ou SiO2. Ce revêtement s'est avéré particulièrement utile pour les surfaces à faible rugosité une fois usinées et polies. Les bonnes performances du revêtement dépendent du type d'alliage et de la topographie de la surface de celui-ci. Parmi les autres techniques envisagées, citons l'application par décharge de plasma d'un électrolyte liquide, le dépôt par vapeur physique utilisant le procédé plasma (PAPVD) et le processus de pulvérisation thermique. Le processus de pulvérisation thermique est une technologie qui peut être utilisée pour résoudre les problèmes de matériaux et de traitement de surface les plus compliqués. La technique de pulvérisation thermique permet d'obtenir un revêtement grâce à un procédé dans lequel des particules en fusion ou semi-fusion sont appliquées par impact sur un substrat. Le fait d'éliminer les inconvénients du magnésium risque d'inciter les fabricants à l'utiliser dans les applications nécessitant un métal léger. Le magnésium possède de nombreuses propriétés respectueuses de l'environnement. Par exemple, le recyclage du magnésium nécessite peu d'énergie. Une utilisation plus généralisée de pièces en magnésium dans les secteurs automobile et aéronautique devrait également permettre de réduire la consommation de carburant, d'où une réduction des émissions de CO2.

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