{"id":7819,"date":"2020-02-11T14:38:38","date_gmt":"2020-02-11T14:38:38","guid":{"rendered":"https:\/\/nanovea.com\/?p=7819"},"modified":"2025-05-22T20:57:21","modified_gmt":"2025-05-22T20:57:21","slug":"effet-de-lhumidite-sur-lenrobage-du-dlc-tribologie","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/effet-de-lhumidite-sur-lenrobage-du-dlc-tribologie\/","title":{"rendered":"Effet de l'humidit\u00e9 sur la tribologie des rev\u00eatements DLC"},"content":{"rendered":"
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Importance de l'\u00e9valuation de l'usure du DLC dans l'humidit\u00e9
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Les rev\u00eatements en carbone de type diamant (DLC) poss\u00e8dent des propri\u00e9t\u00e9s tribologiques am\u00e9lior\u00e9es, \u00e0 savoir une excellente r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et un tr\u00e8s faible coefficient de frottement (COF). Les rev\u00eatements DLC conf\u00e8rent les caract\u00e9ristiques du diamant lorsqu'ils sont d\u00e9pos\u00e9s sur diff\u00e9rents mat\u00e9riaux. Les propri\u00e9t\u00e9s tribo-m\u00e9caniques favorables rendent les rev\u00eatements DLC pr\u00e9f\u00e9rables dans diverses applications industrielles, telles que les pi\u00e8ces a\u00e9rospatiales, les lames de rasoir, les outils de coupe de m\u00e9tal, les roulements, les moteurs de motos et les implants m\u00e9dicaux.<\/p>\n

Les rev\u00eatements DLC pr\u00e9sentent un tr\u00e8s faible COF (inf\u00e9rieur \u00e0 0,1) contre les billes d'acier sous vide pouss\u00e9 et dans des conditions s\u00e8ches.12<\/sup>. Cependant, les rev\u00eatements DLC sont sensibles aux changements de conditions environnementales, en particulier \u00e0 l'humidit\u00e9 relative (HR).3<\/sup>. Les environnements \u00e0 forte humidit\u00e9 et concentration d'oxyg\u00e8ne peuvent entra\u00eener une augmentation significative du COF4<\/sup>. Une \u00e9valuation fiable de l'usure dans une humidit\u00e9 contr\u00f4l\u00e9e simule des conditions environnementales r\u00e9alistes des rev\u00eatements DLC pour les applications tribologiques. Les utilisateurs s\u00e9lectionnent les meilleurs rev\u00eatements DLC pour les applications cibles avec une comparaison appropri\u00e9e
\ndes comportements d'usure du DLC expos\u00e9 \u00e0 diff\u00e9rentes humidit\u00e9s.
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Objectif de la mesure<\/p>\n

Cette \u00e9tude pr\u00e9sente le Nanovea Tribom\u00e8tre <\/a>\u00e9quip\u00e9 d'un contr\u00f4leur d'humidit\u00e9, c'est l'outil id\u00e9al pour \u00e9tudier le comportement \u00e0 l'usure des rev\u00eatements DLC \u00e0 diverses humidit\u00e9s relatives.<\/p>\n

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Proc\u00e9dure d'essai
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La r\u00e9sistance au frottement et \u00e0 l'usure des rev\u00eatements DLC a \u00e9t\u00e9 \u00e9valu\u00e9e par le tribom\u00e8tre Nanovea. Les param\u00e8tres de test sont r\u00e9sum\u00e9s dans le tableau 1. Un contr\u00f4leur d\u2019humidit\u00e9 fix\u00e9 \u00e0 la tribo-chambre contr\u00f4lait avec pr\u00e9cision l\u2019humidit\u00e9 relative (HR) avec une pr\u00e9cision de \u00b1 1%. Apr\u00e8s les tests, les traces d'usure sur les rev\u00eatements DLC et les cicatrices d'usure sur les billes de SiN ont \u00e9t\u00e9 examin\u00e9es \u00e0 l'aide d'un microscope optique.<\/p>\n

Remarque : N'importe quel mat\u00e9riau de bille solide peut \u00eatre appliqu\u00e9 pour simuler les performances de diff\u00e9rents couplages de mat\u00e9riaux dans des conditions environnementales telles que dans un lubrifiant ou \u00e0 haute temp\u00e9rature.<\/p>\n



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R\u00e9sultats et discussion
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Les rev\u00eatements DLC sont parfaits pour les applications tribologiques en raison de leur faible friction et de leur r\u00e9sistance sup\u00e9rieure \u00e0 l'usure. Le frottement du rev\u00eatement DLC pr\u00e9sente un comportement d\u00e9pendant de l'humidit\u00e9, comme le montre la figure 2. Le rev\u00eatement DLC pr\u00e9sente un COF tr\u00e8s faible de ~0,05 tout au long du test d'usure dans des conditions relativement s\u00e8ches (10% HR). Le rev\u00eatement DLC pr\u00e9sente un COF constant de ~0,1 pendant l'essai lorsque l'humidit\u00e9 relative augmente \u00e0 30%. La phase initiale de rodage du COF est observ\u00e9e au cours des 2000 premiers tours lorsque l'humidit\u00e9 relative d\u00e9passe 50%. Le rev\u00eatement DLC pr\u00e9sente un COF maximal de ~0,20, ~0,26 et ~0,33 pour des HR de 50, 70 et 90%, respectivement. Apr\u00e8s la p\u00e9riode de rodage, le COF du rev\u00eatement DLC reste constant \u00e0 ~0,11, 0,13 et 0,20 pour des HR de 50, 70 et 90%, respectivement.<\/span><\/p>\n

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La figure 3 compare les cicatrices d'usure des billes SiN et la figure 4 compare les traces d'usure du rev\u00eatement DLC apr\u00e8s les tests d'usure. Le diam\u00e8tre de la cicatrice d'usure \u00e9tait plus petit lorsque le rev\u00eatement DLC \u00e9tait expos\u00e9 \u00e0 un environnement \u00e0 faible humidit\u00e9. La couche de transfert DLC s'accumule sur la surface de la bille SiN pendant le processus de glissement r\u00e9p\u00e9titif au niveau de la surface de contact. \u00c0 ce stade, le rev\u00eatement DLC glisse contre sa propre couche de transfert qui agit comme un lubrifiant efficace pour faciliter le mouvement relatif et limiter la perte de masse suppl\u00e9mentaire caus\u00e9e par la d\u00e9formation par cisaillement. Un film de transfert est observ\u00e9 dans la cicatrice d'usure de la bille en SiN dans des environnements \u00e0 faible HR (par exemple 10% et 30%), ce qui entra\u00eene un processus d'usure d\u00e9c\u00e9l\u00e9r\u00e9 sur la bille. Ce processus d'usure se refl\u00e8te sur la morphologie de la trace d'usure du rev\u00eatement DLC, comme le montre la figure 4. Le rev\u00eatement DLC pr\u00e9sente une trace d'usure plus petite dans les environnements secs, en raison de la formation d'un film de transfert DLC stable \u00e0 l'interface de contact, qui r\u00e9duit consid\u00e9rablement la friction et le taux d'usure.
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Conclusion<\/p>\n


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L'humidit\u00e9 joue un r\u00f4le essentiel dans les performances tribologiques des rev\u00eatements DLC. Le rev\u00eatement DLC poss\u00e8de une r\u00e9sistance \u00e0 l'usure consid\u00e9rablement am\u00e9lior\u00e9e et un faible frottement sup\u00e9rieur dans des conditions s\u00e8ches en raison de la formation d'une couche graphitique stable transf\u00e9r\u00e9e sur la contrepartie coulissante (une bille de SiN dans cette \u00e9tude). Le rev\u00eatement DLC glisse contre sa propre couche de transfert, qui agit comme un lubrifiant efficace pour faciliter le mouvement relatif et limiter la perte de masse suppl\u00e9mentaire caus\u00e9e par la d\u00e9formation par cisaillement. Aucun film n'est observ\u00e9 sur la bille de SiN avec une humidit\u00e9 relative croissante, ce qui entra\u00eene une augmentation du taux d'usure de la bille de SiN et du rev\u00eatement DLC.<\/p>\n

Le tribom\u00e8tre Nanovea propose des tests d'usure et de friction reproductibles en utilisant les modes rotatif et lin\u00e9aire conformes aux normes ISO et ASTM, avec des modules d'humidit\u00e9 en option disponibles dans un syst\u00e8me pr\u00e9-int\u00e9gr\u00e9. Il permet aux utilisateurs de simuler l'environnement de travail \u00e0 diff\u00e9rentes humidit\u00e9s, offrant ainsi aux utilisateurs un outil id\u00e9al pour \u00e9valuer quantitativement les comportements tribologiques des mat\u00e9riaux dans diff\u00e9rentes conditions de travail.<\/p>\n



En savoir plus sur le tribom\u00e8tre Nanovea et le service de laboratoire
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1 C. Donnet, Surf. Coat. Technol. 100-101 (1998) 180.
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2 K. Miyoshi, B. Pohlchuck, K.W. Street, J.S. Zabinski, J.H. Sanders, A.A. Voevodin, R.L.C. Wu, Wear 225-229 (1999) 65.
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3 R. Gilmore, R. Hauert, Surf. Coat. Technol. 133-134 (2000) 437.
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4 R. Memming, H.J. Tolle, P.E. Wierenga, Thin Solid Coatings 143 (1986) 31
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Importance de l'\u00e9valuation de l'usure du DLC en milieu humide Les rev\u00eatements en carbone de type diamant (DLC) poss\u00e8dent des propri\u00e9t\u00e9s tribologiques am\u00e9lior\u00e9es, \u00e0 savoir une excellente r\u00e9sistance \u00e0 l'usure et un tr\u00e8s faible coefficient de frottement (COF). Les rev\u00eatements DLC conf\u00e8rent les caract\u00e9ristiques du diamant lorsqu'ils sont d\u00e9pos\u00e9s sur diff\u00e9rents mat\u00e9riaux. Les propri\u00e9t\u00e9s tribo-m\u00e9caniques favorables rendent les rev\u00eatements DLC pr\u00e9f\u00e9rables dans diverses applications industrielles, telles que les pi\u00e8ces a\u00e9rospatiales, les lames de rasoir, [...]<\/p>","protected":false},"author":1,"featured_media":11695,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_exactmetrics_skip_tracking":false,"_exactmetrics_sitenote_active":false,"_exactmetrics_sitenote_note":"","_exactmetrics_sitenote_category":0,"footnotes":""},"categories":[7,382,349,372,373,336],"tags":[],"class_list":["post-7819","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-application-notes","category-humidity-gases-tribology","category-laboratory-testing","category-linear-tribology","category-rotational-tribology","category-tribology-testing"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7819","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=7819"}],"version-history":[{"count":33,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7819\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":24791,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/7819\/revisions\/24791"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media\/11695"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=7819"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=7819"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/nanovea.com\/fr\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=7819"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}