Revêtement

Un revêtement est un revêtement appliqué à la surface d'un objet ou d' un substrat . Le but de l'application du revêtement peut être décoratif, fonctionnel ou les deux. Les revêtements peuvent être appliqués sous forme de liquides , de gaz ou de solides , par exemple des revêtements en poudre .

Les peintures et les laques sont des revêtements qui ont généralement une double fonction, à savoir protéger le substrat et être décoratifs, bien que certaines peintures d'artistes ne soient destinées qu'à la décoration, et que la peinture sur les gros tuyaux industriels soit destinée à l'identification (par exemple, le bleu pour l'eau de traitement, le rouge pour le contrôle de la lutte contre les incendies) en plus de prévenir la corrosion . Outre la résistance à la corrosion, des revêtements fonctionnels peuvent également être appliqués pour modifier les propriétés de surface du substrat, telles que l'adhérence , la mouillabilité ou la résistance à l'usure. Dans d'autres cas, le revêtement ajoute une propriété complètement nouvelle, telle qu'une réponse magnétique ou une conductivité électrique (comme dans la fabrication de dispositifs semi-conducteurs , où le substrat est une plaquette ), et constitue une partie essentielle du produit fini.

Le contrôle de l'épaisseur du revêtement est un élément essentiel de la plupart des processus de revêtement. Les méthodes permettant d'y parvenir vont d'une simple brosse à des machines de précision onéreuses dans l'industrie électronique. La limitation de la surface de revêtement est cruciale dans certaines applications, comme l'impression .

Le revêtement « en rouleau » ou « en bande » est le procédé d'application d'un film mince de matériau fonctionnel sur un substrat en rouleau, tel que du papier, du tissu , un film, une feuille ou une feuille. Ce procédé continu est très efficace pour produire de grands volumes de matériaux revêtus, qui sont essentiels dans diverses industries, notamment l'impression, l'emballage et l'électronique. Cette technologie permet une application constante et de haute qualité du matériau de revêtement sur de grandes surfaces, améliorant ainsi la productivité et l'uniformité.

Les revêtements peuvent être à la fois décoratifs et avoir d'autres fonctions. Un tuyau transportant de l'eau pour un système d'extinction d'incendie peut être recouvert d'une peinture anticorrosion rouge (pour l'identification). La plupart des revêtements protègent dans une certaine mesure le substrat, comme les revêtements d'entretien pour les métaux et le béton. Un revêtement décoratif peut offrir une propriété réfléchissante particulière, comme un aspect brillant, satiné, mat ou plat.

Une application majeure des revêtements est la protection du métal contre la corrosion. Les revêtements automobiles sont utilisés pour améliorer l'apparence et la durabilité des véhicules. Il s'agit notamment d'apprêts, de couches de base et de couches transparentes, principalement appliqués au pistolet pulvérisateur et par voie électrostatique. La carrosserie et le soubassement des automobiles reçoivent une certaine forme de revêtement de soubassement. De tels revêtements anticorrosion peuvent utiliser du graphène en combinaison avec des époxydes à base d'eau .

Les revêtements sont utilisés pour sceller la surface du béton, comme les revêtements de sol en polymère/résine sans soudure , les revêtements de murs de rétention/de confinement , l'imperméabilisation et l'imperméabilisation des murs en béton et des tabliers de pont .

La plupart des revêtements de toiture sont conçus principalement pour l'imperméabilisation, bien que la réflexion du soleil (pour réduire le chauffage et le refroidissement) puisse également être prise en compte. Ils ont tendance à être élastomères pour permettre le mouvement du toit sans fissurer la membrane de revêtement.

Le bois est un matériau essentiel dans la construction depuis l'Antiquité, c'est pourquoi sa préservation par revêtement a fait l'objet d'une grande attention. Les efforts visant à améliorer les performances des revêtements en bois se poursuivent.

Les revêtements sont utilisés pour modifier les propriétés tribologiques et les caractéristiques d'usure. Il s'agit notamment de revêtements antifriction, anti-usure et anti-éraflure pour les roulements à éléments roulants

Les autres fonctions des revêtements comprennent :

• Revêtements antisalissures
• Revêtements antimicrobiens .
• Revêtements antireflets par exemple sur les lunettes.
• Revêtements qui modifient ou ont des propriétés magnétiques, électriques ou électroniques.
• Revêtements ignifuges . Des matériaux et revêtements ignifuges à base de phosphore et de matières biologiques sont en cours de développement. Il s'agit notamment de revêtements à fonctionnalité intumescente .
• Casseroles/poêles antiadhésives avec revêtement PTFE .
• Il existe des revêtements optiques qui modifient les propriétés optiques d'un matériau ou d'un objet.
• Revêtements UV

Il existe de nombreuses méthodes d'évaluation destructives et non destructives (END) pour caractériser les revêtements. La méthode destructive la plus courante est la microscopie d'une section transversale montée du revêtement et de son substrat. Les techniques non destructives les plus courantes comprennent la mesure d'épaisseur par ultrasons , la fluorescence X (XRF), la diffraction des rayons X (DRX), la mesure photothermique de l'épaisseur du revêtement et l'indentation de microdureté . La spectroscopie de photoélectrons X (XPS) est également une méthode de caractérisation classique pour étudier la composition chimique de la couche superficielle nanométrique d'un matériau. La microscopie électronique à balayage couplée à la spectrométrie de rayons X à dispersion d'énergie ( SEM-EDX , ou SEM-EDS) permet de visualiser la texture de la surface et de sonder sa composition chimique élémentaire. D'autres méthodes de caractérisation comprennent la microscopie électronique à transmission (MET), la microscopie à force atomique (AFM), le microscope à effet tunnel (STM) et la spectrométrie de rétrodiffusion de Rutherford (RBS). Diverses méthodes de chromatographie sont également utilisées, ainsi que l'analyse thermogravimétrique.

La formulation d'un revêtement dépend principalement de la fonction requise du revêtement et également de l'esthétique requise, comme la couleur et la brillance. Les quatre principaux ingrédients sont la résine (ou liant), le solvant qui peut être de l'eau (ou sans solvant), le ou les pigments et les additifs. Des recherches sont en cours pour éliminer complètement les métaux lourds des formulations de revêtement.

Par exemple, sur la base de preuves expérimentales et épidémiologiques, il a été classé par le CIRC (Centre international de recherche sur le cancer) comme cancérogène pour l’homme par inhalation (classe I) (ISPESL, 2008).

Les procédés de revêtement peuvent être classés comme suit :

• Épitaxie en phase vapeur métallo-organique
• Dépôt en phase vapeur assisté par pulvérisation électrostatique (ESAVD)
• Shérardisation
• Quelques formes d' épitaxie
  • Épitaxie par jets moléculaires

• Dépôt par arc cathodique
• Dépôt physique en phase vapeur par faisceau d'électrons (EBPVD)
• Placage ionique
• Dépôt assisté par faisceau d'ions (IBAD)
• Pulvérisation magnétron
• Dépôt par laser pulsé
• Dépôt par pulvérisation cathodique
• Dépôt sous vide
• Évaporation sous vide , évaporation (dépôt)
• Dépôt d'électrons pulsés (PED)

• Revêtement de conversion
  • Autophoretic, le nom commercial déposé d'une série exclusive de revêtements auto-déposants spécifiquement destinés aux substrats en métaux ferreux
  • Anodisation
  • Revêtement de conversion au chromate
  • Oxydation électrolytique au plasma
  • Phosphate (revêtement)
• Mélange de faisceaux d'ions
• Décapé et huilé , un type de revêtement en tôle d' acier
• Placage
  • Placage autocatalytique
  • revêtement de nickelage utilisant un matériau différent pour préserver les propriétés mécaniques
  • Galvanoplastie

• Peinture au pistolet
• Combustible à oxygène à haute vitesse (HVOF)
• Projection au plasma
• Projection thermique
• Métallisation cinétique (KM)
• Projection thermique à l'arc avec fil transféré par plasma
• Les formes courantes de revêtement en poudre

Les procédés de revêtement rouleau à rouleau courants comprennent :

• Revêtement par lame d'air
• Enduiseur Anilox
• Enrobeuse flexo
• Revêtement d'espacement
  • Revêtement par couteau sur rouleau
• Revêtement par gravure
• Revêtement thermofusible - lorsque la viscosité de revêtement nécessaire est obtenue par la température plutôt que par la solution des polymères, etc. Cette méthode implique généralement un revêtement par matrice à fente au-dessus de la température ambiante, mais il est également possible d'avoir un revêtement par rouleau thermofusible, un revêtement par tige de dosage thermofusible, etc.
• Revêtement par immersion
• Revêtement par baiser
• Revêtement de la tige de mesure (barre Meyer)
• Revêtement au rouleau
  • Revêtement par rouleau avant
  • Revêtement au rouleau inversé
• Enduiseur sérigraphique
  • Tamis rotatif
• Revêtement par matrice à fente - Le revêtement par matrice à fente a été développé à l'origine dans les années 1950. Le revêtement par matrice à fente a un faible coût opérationnel et constitue une technique de traitement facilement évolutive pour déposer rapidement des films minces et uniformes, tout en minimisant le gaspillage de matériaux. La ​​technologie de revêtement par matrice à fente est utilisée pour déposer une variété de produits chimiques liquides sur des substrats de divers matériaux tels que le verre , le métal et les polymères en dosant avec précision le fluide de traitement et en le distribuant à une vitesse contrôlée tandis que la matrice de revêtement est déplacée avec précision par rapport au substrat. La géométrie interne complexe des matrices à fente conventionnelles nécessite un usinage ou peut être réalisée par impression 3D .
• Revêtement par extrusion - généralement à haute pression, souvent à haute température, et avec la bande se déplaçant beaucoup plus rapidement que la vitesse du polymère extrudé
  • Revêtement par rideau - faible viscosité, avec la fente verticalement au-dessus de la bande et un espace entre la matrice à fente et la bande.
  • Revêtement par glissement - revêtement par billes avec un glissement incliné entre la matrice à fente et la bille. Couramment utilisé pour le revêtement multicouche dans l'industrie photographique.
  • Revêtement par cordon de matrice à fente - généralement avec la bande soutenue par un rouleau et un très petit espace entre la matrice à fente et la bande.
  • Revêtement par matrice à bande tendue, sans support pour la bande.
• Impression à jet d'encre
• Lithographie
• Flexographie

• Langmuir-Blodgett
• Revêtement par centrifugation
• Revêtement par immersion