L'implantation par faisceaux d’ions est une technologie sous vide qui permet d’améliorer les propriétés tribologiques (usure, frottement, dureté...), physiques (optique, électrique, ...) ou physicochimiques (résistance à la corrosion, ...) de matériaux.

Le principe de l'implantation ionique consiste à accélérer des ions très énergétiques (5 à 40 keV) et à les faire s’implanter dans les matériaux à traiter. L'ion, en pénétrant dans le matériau, va perdre son énergie cinétique dans des collisions avec les électrons et noyaux des atomes, modifiant ainsi l’organisation atomique locale et la structure cristalline du solide.

La nature des ions, leur masse, leur énergie ainsi que la dose implantée vont permettre de monitorer les propriétés du matériau.

Avantages :

  • Il s’agit d’un traitement à basse température. On peut l’appliquer directement sur des produits finis. Tout type de matériau solide et/ou supportant le vide peut être traité.
  • Ce n’est pas un dépôt, donc il n’y a pas de risque de délamination ni de surépaisseur.
  • La technologie permet d’implanter des éléments non miscibles ou de dépasser les limites de solubilité.
  • Le procédé est enfin industrialisable et écologique (pas d’impact environnemental, pas de rejet).
  • Au rayon des inconvénients, le faisceau est directionnel, donc les surfaces à traiter doivent être en vis-à-vis. Les épaisseurs implantées sont relativement réduites (< 1µm). Cependant, des traitements d’implantation – diffusion sont possibles pour augmenter la profondeur de pénétration.

Principales propriétés :

  • Mécanique : dureté (nano, micro), résistance à l’usure, baisse du coefficient de frottement, résistance à la fatigue
  • Chimie : Résistance à la corrosion (Piqûration, brouillard salin…) et à l’oxydation à haute température
  • Physico-chimie : modification de l’énergie de surface (structuration de surface, hydrophobicité), propriétés catalytiques, propriétés optiques (coloration, réflectivité…), amélioration de l’adhésion (interfaces), biocompatibilité de manière générale.
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