Cible en carbure de bore : spécialement conçue pour le PVD

Les cibles en céramique de carbure de bore sont des cibles de pulvérisation cathodique fabriquées à partir de poudre de carbure de bore de haute pureté, frittée selon des techniques avancées et spécifiquement conçues pour les procédés de dépôt physique en phase vapeur (PVD), tels que la pulvérisation cathodique magnétronique. Représentatives des matériaux céramiques superdurs, elles présentent une dureté extrêmement élevée, une excellente résistance à l'usure et d'importantes capacités d'absorption des neutrons, ce qui les rend essentielles pour des applications clés dans l'industrie nucléaire, les revêtements protecteurs ultra-durs et les outils de précision.

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Propriétés cinématographiques

Les couches minces de carbure de bore peuvent atteindre une dureté de 30 à 40 GPa (environ 3 000 à 4 000 HV), ce qui en fait l'un des matériaux les plus durs connus. Cette dureté améliore considérablement la résistance à l'usure et aux rayures des surfaces des dispositifs. Le carbure de bore présente une résistance à la corrosion extrêmement élevée face aux acides et aux bases, et conserve notamment une bonne inertie chimique à haute température. Ce matériau possède une faible densité (environ 2,52 g/cm³) et un module de Young extrêmement élevé, ce qui le rend idéal pour les applications de protection légères où la sensibilité au poids est primordiale.

Performances de pulvérisation à haut rendement

Des cibles à haute densité (≥ 98 % de la densité théorique) sont obtenues par pressage à chaud (PC) ou par pressage isostatique à chaud (PIC), ce qui réduit les projections de particules et les fissures lors de la pulvérisation cathodique. Bien que la conductivité soit relativement faible (nécessitant une pulvérisation cathodique par radiofréquence), le procédé est éprouvé et permet d'obtenir des films minces uniformes présentant une bonne adhérence.

caractéristiques fonctionnelles particulières

Le bore possède une section efficace d'absorption des neutrons thermiques élevée (600 barns), ce qui en fait un matériau idéal pour les barres de contrôle des réacteurs nucléaires et les matériaux de blindage. Avec un point de fusion pouvant atteindre 2 450 °C, il conserve une stabilité structurelle et des performances optimales même à haute température. Son faible coefficient de dilatation thermique lui permet de résister à des variations de température importantes sans se fissurer.

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Application

Industrie nucléaire et radioprotection

Couche absorbant les neutrons : utilisée pour le revêtement des barres de contrôle, des composants de blindage et d'autres composants clés des réacteurs nucléaires, absorbant efficacement les neutrons thermiques et assurant la sûreté nucléaire.

Revêtement protecteur : Fournit des revêtements de protection contre les neutrons pour les installations de stockage de combustible nucléaire ou de déchets nucléaires.

Revêtement protecteur ultra-dur et résistant à l'usure

Revêtement d'outils : Appliqué sur la surface des outils de coupe, des forets et des moules (tels que les filières d'emboutissage), ce revêtement améliore considérablement leur durée de vie et la précision d'usinage.

Protection des composants clés : Utilisée dans les composants de moteurs d'avion, les aubes de turbines à gaz, les roulements, etc., elle offre une résistance à l'usure à haute température et une protection anticorrosion.

Fonctions spéciales et domaine de la recherche et du développement

Composants de traitement des semi-conducteurs : utilisés pour le revêtement de pièces d’usure telles que les buses et les dispositifs de fixation dans les procédés de gravure des semi-conducteurs, en tirant parti de leur résistance à l’érosion par plasma et de leur faible pollution.

Matériaux thermoélectriques : Le B₄C de haute pureté est un matériau de conversion thermoélectrique à haute température prometteur pour la récupération d'énergie et les capteurs.

Recherche et développement de pointe : La recherche comme matériau clé dans des domaines de pointe tels que la technologie quantique et les films composites ultradurs.

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