L'usage de joints de friction est très répandu dans de nombreux secteurs industriels comme l'aérospatiale, l'automobile et le secteur énergétique. Ces joints sont soumis à des forces de contact et à des températures de fonctionnement élevées et, par conséquent, doivent faire preuve de performances hors du commun dans de telles conditions.

Aussi, le projet TRIBO s'est fixé pour objectif d'améliorer les performances des joints de friction à l'aide de revêtements par lubrifiants solides (SLC). Ces nouveaux revêtements sont fabriqués à partir d'une nouvelle poudre nanophasée qui est déposée grâce à de forts flux d'énergie.

Parmi les principaux résultats du projet, citons la mise au point d'une nouvelle architecture de revêtement multicouches anti-usure à base de disulfure de molybdène (MoS2) alternant avec des matériaux de renforcement. À cette fin, une technologie prototype de synthèse de diffusion des SLC a été mise au point. Les SLC à base de MoS2 sont directement synthétisés dans les couches externes des pièces de friction à l'aide d'un processus de diffusion thermochimique.

De par l'excellence de sa structure et la faiblesse des liens entres couches S-Mo-S (clivage parfait), le MoS2 possède d'excellentes propriétés tribologiques. En outre, les propriétés de lubrification du MoS2 sont particulièrement efficaces dans les environnements raréfiés (vide/gaz inertes) dans une large plage de températures et de charges.

La synthèse des revêtements par MoS2 comprend la formation d'une couche de molybdate et d'oxyde de molybdène à la surface du substrat métallique. Le substrat ainsi élaboré est ensuite traité dans un environnement à base de sulfure vaporeux pour former le MoS2. Parmi les autres méthodes de ce type, citons le dépôt physique en phase vapeur (DPV), la projection de plasma en poudre (PPP), de dépôt par détonation de poudre (DDP), de dépôt chimique en phase vapeur (DCV) et le dépôt chimique en phase vapeur à induction laser (DCVIL).

Comparée aux techniques conventionnelles comme la DPV, la synthèse par thermodiffusion bénéficie de coûts de production inférieurs, un facteur clé en matière d'applications industrielles. Contrairement à d'autres méthodes, la méthode par diffusion s'est aussi révélée fiable dans le cas d'ensembles tribologiques fonctionnant dans des conditions adverses, par exemple en environnements raréfiés, soumis à des radiations ou riches en oxygène.

Le prototype a été réalisé et installé à l'ENISE, en France. Les tests se sont révélés concluants, la technologie de synthèse débouchant sur la fabrication de nombreux revêtements par thermodiffusion de haute qualité.