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Development of Self-lubricating Nanocomposite Coatings impregnated with in-situ formed MoS2 for Tribological Applications

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De nouveaux nanorevêtements permettent de réduire le frottement et la pollution

Nanocoat, un projet de l'UE, a permis de mettre au point de nouveaux revêtements autolubrifiants pour les pièces dynamiques en contact avec un système. Les nouvelles propriétés des surfaces permettent de réduire la complexité, le poids et les coûts et d'améliorer les performances, en réduisant la friction et l'usure.

Technologies industrielles

L'équipe du consortium multidisciplinaire combine l'électrochimie, l'hydrodynamique, la cinétique de réaction, des mécanismes de codéposition, la science des matériaux et l'ingénierie pour élaborer des revêtements novateurs reposant sur le bisulfure de molybdène / le bisulfure de tungstène (MoS2/WS2). Les revêtements nanocomposites ont été mis au point en utilisant l'électrodéposition à faible coût d'alliages de cobalt-tungstène (Co-W) imprégnées de MoS2 et de carbure de tungstène (WC). L'application de ces nouveaux procédés et matériaux permettra d'atteindre un degré élevé de dureté et de résistance mécanique, conféré par les particules de WC et l'autolubrification par les particules de MoS2 dans une matrice Co-W. L'objectif global du projet Nanocoat consistait à mettre au point de nouveaux revêtements constituant des alternatives viables au chrome dur. Les nouveaux revêtements sont dotés de propriétés intrinsèques d'autolubrification et ne nécessitent donc pas de lubrifiants liquides, qui sont des polluants notoires. Parmi les résultats significatifs obtenus, citons les revêtements minces de MoSx contenant des fullerènes, les nanotubes et les nanorubans de phosphure de nickel (NiP) et les substrats de Co-W par électrodéposition. L'électrodéposition simultanée d'alliage de Co-W et de particules de WC et de MoS2 ont permis de générer des revêtements nanocomposites de Co-W-WC. Il a été découvert que l'intégration de particules de WC dans la matrice de Co-W a eu d'importantes implications concernant l'usure et la résistance à la corrosion et a permis d'obtenir une légère amélioration de la dureté. Il est prévu que d'autres travaux intègrent davantage le (IF)-MoS2 de type fullerène dans une matrice de Co-W, ce qui devrait permettre de renforcer les capacités de lubrification. Ceci pourrait permettre de réduire davantage le coefficient de frottement et le volume d'usure. Le projet Nanocoat a atteint son objectif consistant à produire des revêtements de qualité supérieure pour les procédés industriels, qui présentent des améliorations en termes d'usure, de corrosion et de coefficient de frottement. Contrairement aux lubrifiants liquides, les rejets de substances toxiques dans l'environnement peuvent être évités, ce qui constitue un avantage supplémentaire.

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