CH712923B1 - Process for surface treatment of particles of a metal powder and particles of metal powder obtained by this process - Google Patents

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CH712923B1
CH712923B1 CH00883/17A CH8832017A CH712923B1 CH 712923 B1 CH712923 B1 CH 712923B1 CH 00883/17 A CH00883/17 A CH 00883/17A CH 8832017 A CH8832017 A CH 8832017A CH 712923 B1 CH712923 B1 CH 712923B1
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particle
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CH00883/17A
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Bazin Jean-Luc
Miko Csilla
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Swatch Group Res & Dev Ltd
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Abstract

L’invention concerne un procédé de traitement de surface d’un matériau métallique à l’état de poudre, ce procédé comprenant l’étape qui consiste à se munir d’une poudre formée d’une pluralité de particules du matériau métallique à traiter, et à soumettre ces particules de poudre métallique à un processus d’implantation ionique en dirigeant vers une surface extérieure de ces particules un faisceau d’ions (14) monochargés ou multichargés produit par une source d’ions monochargés ou multichargés par exemple du type à résonance cyclotron électronique ECR, ces particules présentant une forme générale sphérique avec un rayon (R). L’invention concerne également un matériau à l’état de poudre formé d’une pluralité de particules ayant une couche extérieure (26) céramique et un cœur (24) métallique, ces particules ayant une forme générale sphérique avec un rayon (R).The invention relates to a process for the surface treatment of a metallic material in the powder state, this process comprising the step consisting in providing a powder formed of a plurality of particles of the metallic material to be treated, and subjecting said metal powder particles to an ion implantation process by directing to an outer surface of said particles a monocharged or multicharged ion beam (14) produced by a source of monocharged or multicharged ions, for example electron cyclotron resonance ECR, these particles having a generally spherical shape with a radius (R). The invention also relates to a powdered material formed of a plurality of particles having a ceramic outer layer (26) and a metal core (24), these particles having a generally spherical shape with a radius (R).

Description

DescriptionDescription

Domaine technique de l’invention [0001] La présente invention concerne un procédé de traitement de surface de particules d’un matériau métallique à l’état de poudre ainsi que des particules de poudre métallique obtenues par la mise en œuvre d’un tel procédé. Les particules de poudre métallique obtenues grâce au procédé selon l’invention sont destinées à la fabrication de pièces massives grâce à des procédés de métallurgie des poudres tels que le procédé de moulage par injection, mieux connu sous sa dénomination anglo-saxonne Métal Injection Moulding ou MIM, le pressage ou bien encore la fabrication additive comme l’impression laser tridimensionnelle. La présente invention concerne également une particule d’une poudre métallique avec une surface céramique et un cœur métallique.TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a process for the surface treatment of particles of a metallic material in powder form as well as metal powder particles obtained by the implementation of such a method. . The metal powder particles obtained by the process according to the invention are intended for the manufacture of solid parts by means of powder metallurgy processes such as the injection molding process, better known by its Anglo-Saxon name Metal Injection Molding or MIM, pressing or additive manufacturing such as 3D laser printing. The present invention also relates to a particle of a metal powder with a ceramic surface and a metal core.

Arrière-plan technologique de l’invention [0002] Les procédés d’implantation ionique consistent à bombarder la surface d’un objet à traiter par exemple au moyen d’une source d’ions mono- ou multichargés du type à résonance cyclotron électronique. Une telle installation est encore connue sous sa dénomination anglo-saxonne Electron Cyclotron Résonance ou ECR.BACKGROUND OF THE INVENTION [0002] Ion implantation methods consist in bombarding the surface of an object to be treated, for example by means of a source of mono- or multi-charged ions of the electron cyclotron resonance type. Such an installation is still known under the name Anglo-Saxon Electron Cyclotron Resonance or ECR.

[0003] Une source d’ions ECR fait usage de la résonance cyclotronique des électrons pour créer un plasma. Un volume de gaz à basse pression est ionisé au moyen de micro-ondes injectées à une fréquence correspondant à la résonance cyclotron électronique définie par un champ magnétique appliqué à une région située à l’intérieur du volume de gaz à ioniser. Les micro-ondes chauffent les électrons libres présents dans le volume de gaz à ioniser. Ces électrons libres, sous l’effet de l’agitation thermique, vont entrer en collision avec les atomes ou les molécules de gaz et provoquer leur ionisation. Les ions produits correspondent au type de gaz utilisé. Ce gaz peut être pur ou composé. Il peut également s’agir d’une vapeur obtenue à partir d’un matériau solide ou liquide. La source d’ions ECR est en mesure de produire des ions simplement chargés, c’est-à-dire des ions dont le degré d’ionisation est égal à 1, ou bien des ions multichargés, c’est-à-dire des ions dont le degré d’ionisation est supérieur à 1.[0003] An ECR ion source makes use of the cyclotron resonance of the electrons to create a plasma. A low pressure gas volume is ionized by means of microwaves injected at a frequency corresponding to the electron cyclotron resonance defined by a magnetic field applied to a region situated inside the volume of gas to be ionized. Microwaves heat the free electrons present in the volume of gas to be ionized. These free electrons, under the effect of thermal agitation, will collide with atoms or gas molecules and cause their ionization. The ions produced correspond to the type of gas used. This gas can be pure or compound. It can also be a vapor obtained from a solid or liquid material. The ECR ion source is able to produce simply charged ions, i.e. ions with a degree of ionization equal to 1, or multicharged ions, i.e. ions whose degree of ionization is greater than 1.

[0004] Une source d’ions multichargés du type à résonance cyclotron électronique ECR est schématiquement illustrée sur la fig. 1 annexée à la présente demande de brevet. Désignée dans son ensemble par la référence numérique générale 1, une source d’ions multichargés ECR comprend un étage d’injection 2 dans lequel on introduit un volume 4 d’un gaz à ioniser et une onde hyperfréquence 6, un étage de confinement magnétique 8 dans lequel est créé un plasma 10, et un étage d’extraction 12 qui permet d’extraire et d’accélérer les ions du plasma 10 au moyen d’une anode 12a et d’une cathode 12b entre lesquelles est appliquée une haute tension. Un faisceau d’ions multichargés 14 produit en sortie de la source d’ions multichargés ECR 1 vient frapper une surface 16 d’une pièce à traiter 18 et pénètre plus ou moins profondément dans le volume de la pièce à traiter 18.[0004] A source of multicharged ions of the electron cyclotron resonance type ECR is schematically illustrated in FIG. 1 attached to this patent application. Designated as a whole by the general numerical reference 1, a multicharged ion source ECR comprises an injection stage 2 into which a volume 4 of a gas to be ionized and a microwave wave 6, a magnetic confinement stage 8 is introduced. in which a plasma 10 is created, and an extraction stage 12 which makes it possible to extract and accelerate the ions of the plasma 10 by means of an anode 12a and a cathode 12b between which a high voltage is applied. A multicharged ion beam 14 produced at the output of the multicharged ion source ECR 1 strikes a surface 16 of a workpiece 18 and penetrates more or less deeply into the volume of the workpiece 18.

[0005] L’implantation d’ions par bombardement de la surface d’un objet à traiter a de nombreux effets parmi lesquels la modification de la microstructure du matériau dans lequel l’objet à traiter est réalisé, l’amélioration de la résistance à la corrosion, l’amélioration des propriétés tribologiques et, plus généralement, l’amélioration des propriétés mécaniques. Plusieurs travaux ont ainsi mis en évidence l’augmentation de la dureté du cuivre et du bronze par implantation ionique d’azote. Il a également été démontré que l’implantation d’azote ou de néon dans le cuivre permet d’augmenter sa résistance à la fatigue. De même, des travaux ont montré qu’une implantation d’azote, même à faible dose (1.1015et 2.1015 ions.cm-2), était suffisante pour modifier de manière significative le module de cisaillement du cuivre.[0005] The implantation of ions by bombardment of the surface of an object to be treated has numerous effects, among which the modification of the microstructure of the material in which the object to be treated is achieved, the improvement of the resistance to corrosion, improvement of the tribological properties and, more generally, improvement of the mechanical properties. Several studies have thus highlighted the increase in the hardness of copper and bronze by ion implantation of nitrogen. It has also been shown that the implantation of nitrogen or neon in the copper makes it possible to increase its resistance to fatigue. Similarly, studies have shown that even low-dose nitrogen implantation (1.1015 and 2.1015 ions.cm-2) was sufficient to significantly modify the copper shear modulus.

[0006] On comprend donc que l’implantation d’ions par bombardement de la surface d’un objet à traiter présente de grands intérêts tant d’un point de vue scientifique que technique et industriel.It is therefore understood that the implantation of ions by bombardment of the surface of an object to be treated has great interests both from a scientific point of view as technical and industrial.

[0007] Néanmoins, les études menées jusqu’à ce jour ne se sont intéressées qu’à des objets à traiter massifs. Or, de tels objets massifs sont nécessairement limités par les formes et la géométrie qu’il est possible de leur donner grâce aux techniques d’usinage classiques (perçage, fraisage, alésage etc.).However, studies conducted to date have focused only massive objects to treat. However, such massive objects are necessarily limited by the shapes and geometry that it is possible to give them through conventional machining techniques (drilling, milling, boring, etc.).

[0008] Il existait donc dans l’état de la technique un besoin pour des objets dont les propriétés mécaniques soient améliorées de manière significative tout en n’opposant quasiment aucune limite quant à la forme que de tels objets pouvaient prendre. Résumé de l’invention [0009] La présente invention a pour but de répondre au besoin mentionné ci-dessus ainsi qu’à d’autres encore en proposant un procédé de traitement de surface d’un matériau métallique permettant de réaliser des objets dont les formes géométriques sont pratiquement libres de toute contrainte, tout en présentant des propriétés physiques et chimiques modifiées et améliorées.There was therefore in the state of the art a need for objects whose mechanical properties are significantly improved while opposing virtually no limit as to the shape that such objects could take. SUMMARY OF THE INVENTION [0009] The object of the present invention is to meet the need mentioned above as well as others by proposing a method of surface treatment of a metallic material making it possible to produce objects whose Geometric shapes are virtually stress free while exhibiting modified and improved physical and chemical properties.

[0010] A cet effet, la présente invention concerne un procédé de traitement de surface d’un matériau métallique, ce procédé comprenant l’étape qui consiste à se munir d’une poudre formée d’une pluralité de particules d’un matériau métallique, et à diriger vers une surface de ces particules un faisceau d’ions monochargés ou multichargés produit par une source d’ions monochargés ou multichargés, les particules présentant une forme générale sphérique.For this purpose, the present invention relates to a method of surface treatment of a metallic material, this method comprising the step of providing a powder formed of a plurality of particles of a metallic material. and directing to a surface of these particles a monocharged or multicharged ion beam produced by a source of monocharged or multicharged ions, the particles having a generally spherical shape.

[0011] Selon des formes préférentielles d’exécution de l’invention: - la source d’ions mono- ou multichargés est du type à résonance cyclotron électronique ECR; - on agite les particules de la poudre métallique durant toute la durée du processus d’implantation ionique; - la granulométrie des particules de la poudre métallique utilisée est telle que sensiblement 50% de l’ensemble de ces particules à un diamètre compris entre 1 et 2 micromètres, le diamètre des particules de la poudre métallique utilisée n’excédant pas 50 micromètres; - le matériau métallique est un métal précieux choisi parmi l’or et le platine; - le matériau métallique est un métal non précieux choisi parmi le magnésium, le titane et l’aluminium; - le matériau à ioniser est choisi parmi le carbone, l’azote, l’oxygène et l’argon; - les ions monochargés ou multichargés sont accélérés sous une tension comprise entre 15 000 et 35 000 volts; - la dose d’ions implantés est comprise entre 1.1015 et 1.1017 ions.crrf2; - la profondeur maximale d’implantation des ions est de 150 à 200 nm.According to preferred embodiments of the invention: the source of mono- or multicharged ions is of the electron cyclotron resonance type ECR; the particles of the metal powder are agitated during the entire duration of the ion implantation process; the particle size of the particles of the metal powder used is such that substantially 50% of all these particles have a diameter of between 1 and 2 micrometers, the diameter of the particles of the metal powder used not exceeding 50 microns; the metallic material is a precious metal chosen from gold and platinum; the metallic material is a non-precious metal chosen from magnesium, titanium and aluminum; the material to be ionized is chosen from carbon, nitrogen, oxygen and argon; the monocharged or multicharged ions are accelerated under a tension of between 15,000 and 35,000 volts; the dose of implanted ions is between 1.1015 and 1.1017 ions.crrf2; the maximum depth of implantation of the ions is 150 to 200 nm.

[0012] La présente invention concerne également une particule d’une poudre métallique avec une surface céramique et un cœur métallique, et plus particulièrement avec une surface qui correspond à un carbure ou à un nitrure du métal dans lequel sont réalisées les particules de la poudre métallique.The present invention also relates to a particle of a metal powder with a ceramic surface and a metal core, and more particularly with a surface which corresponds to a metal carbide or nitride in which the particles of the powder are produced. metallic.

[0013] Grâce à ces caractéristiques, la présente invention procure un procédé de traitement d’un matériau métallique à l’état de poudre dans lequel les particules formant cette poudre conservent leur structure métallique d’origine en profondeur, tandis que, depuis la surface et jusqu’à une certaine profondeur, les ions monochargés ou multichargés avec lesquels les particules de poudre métallique sont bombardées viennent combler les défauts des mailles de la structure cristallographique du métal, puis se combinent avec les atomes du matériau métallique pour former une céramique, c’est-à-dire un matériau qui est solide à température ambiante et qui n’est ni organique, ni métallique.With these features, the present invention provides a method of treating a metal material in the powder state in which the particles forming the powder retain their original metal structure in depth, while from the surface and to a certain depth, the monocharged or multicharged ions with which the metal powder particles are bombarded come to fill the defects of the meshes of the crystallographic structure of the metal, then combine with the atoms of the metallic material to form a ceramic, c that is, a material that is solid at room temperature and is neither organic nor metallic.

[0014] On notera que les particules de poudre métallique, après traitement par implantation ionique, sont prêtes à être utilisées dans des procédés de métallurgie des poudres tels que le procédé de moulage par injection, le pressage ou bien encore la fabrication additive comme l’impression laser tridimensionnelle. Par ailleurs, du fait que la surface des particules de poudre métallique se transforme en céramique, en particulier en carbure et/ou en nitrure du métal qui constitue ces particules, les propriétés mécaniques et physiques, notamment la dureté, la résistance à la corrosion ou bien encore les propriétés tribologiques de ces particules de poudre métallique sont améliorées. L’amélioration des propriétés mécaniques et physiques des particules de poudre métallique est conservée lorsque ces poudres métalliques sont utilisées pour réaliser des pièces massives.Note that the particles of metal powder, after ion implantation treatment, are ready to be used in powder metallurgy processes such as injection molding process, pressing or even additive manufacturing as the three-dimensional laser printing. Moreover, since the surface of the particles of metal powder is converted into ceramic, in particular carbide and / or metal nitride constituting these particles, the mechanical and physical properties, in particular the hardness, corrosion resistance or still, the tribological properties of these metal powder particles are improved. The improvement of the mechanical and physical properties of the metal powder particles is maintained when these metal powders are used to produce massive pieces.

[0015] De préférence, les particules formant la poudre métallique sont agitées durant toute la durée du traitement d’implantation ionique afin que ces particules soient exposées aux ions du faisceau d’implantation de manière homogène sur toute leur surface sensiblement sphérique.Preferably, the particles forming the metal powder are agitated throughout the duration of ion implantation treatment so that these particles are exposed to the ions of the implantation beam homogeneously over their entire substantially spherical surface.

[0016] On notera que, dans l’état de la technique, l’une des techniques couramment utilisée pour obtenir un matériau de type céramique-métal encore appelé «cermet» consiste à mélanger les poudres métallique et céramique de la manière la plus homogène possible, ce qui permet d’obtenir des particules céramiques revêtues d’une couche métallique. Cette technique pose cependant le problème du contrôle précis de l’épaisseur de la couche métallique ainsi que de la qualité de l’interface entre la couche métallique et le cœur céramique.Note that, in the state of the art, one of the commonly used techniques to obtain a ceramic-like material still called metal "cermet" is to mix the metal and ceramic powders in the most homogeneous manner possible to obtain ceramic particles coated with a metal layer. This technique however poses the problem of precise control of the thickness of the metal layer and the quality of the interface between the metal layer and the ceramic core.

Brève description des figures [0017] D’autres caractéristiques et avantages de la présente invention ressortiront plus clairement de la description détaillée qui suit d’un exemple de mise en œuvre du procédé selon l’invention, cet exemple étant donné à titre purement illustratif et non limitatif seulement en liaison avec le dessin annexé sur lequel: la fig. 1 déjà citée, est une représentation schématique d’une source d’ions multichargés du type à résonance cyclotron électronique ECR; la fig. 2 est une vue en coupe d’une particule d’or Au dont le rayon est d’environ 1 micromètre et qui a été bombardée au moyen d’un faisceau d’ions carbone C+; la fig. 3 est une représentation schématique d’une source d’ions multichargés du type à résonance cyclotron électronique ECR utilisée dans le cadre de la présente invention; la fig. 4A illustre le profil d’implantation des ions carbone C+ dans une particule de platine Pt dont le rayon est d’environ 1 micromètre; la fig. 4B est une vue développée dans le plan d’une particule sensiblement sphérique de platine Pt dont le rayon est approximativement de 1 micromètre et qui montre la trajectoire de pénétration des ions carbone C+ dans la particule; la fig. 5A illustre le profil d’implantation des ions azote N+ dans une particule de platine Pt dont le rayon est d’environ 1 micromètre; la fig. 5B est une vue développée dans le plan d’une particule de platine Pt dont le rayon est approximativement de 1 micromètre et qui montre la trajectoire de pénétration des ions azote N+ dans la particule; la fig. 6A illustre le profil d’implantation des ions carbone C+ dans une particule d’or Au dont le rayon est d’environ 1 micromètre; la fig. 6B est une vue développée dans le plan d’une particule sensiblement sphérique d’or Au dont le rayon est approximativement de 1 micromètre et qui montre la trajectoire de pénétration des ions carbone C+ dans la particule; la fig. 7A illustre le profil d’implantation des ions azote N+ dans une particule d’or Au dont le rayon est d’environ 1 micromètre, et la fig. 7B est une vue développée dans le plan d’une particule d’or Au dont le rayon est approximativement de 1 micromètre et qui montre la trajectoire de pénétration des ions azote N+ dans la particule.BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES [0017] Other features and advantages of the present invention will emerge more clearly from the detailed description which follows of an exemplary implementation of the method according to the invention, this example being given for purely illustrative purposes and non-limiting only in connection with the accompanying drawing in which: FIG. 1 already cited, is a schematic representation of a source of multicharged ions of the electron cyclotron resonance type ECR; fig. 2 is a sectional view of an Au gold particle having a radius of about 1 micrometer and which has been bombarded with a C + carbon ion beam; fig. 3 is a schematic representation of a multicharged ion source of the electron cyclotron resonance type ECR used in the context of the present invention; fig. 4A illustrates the implantation profile of C + carbon ions in a Pt platinum particle whose radius is about 1 micrometer; fig. 4B is an expanded view in the plane of a substantially spherical Pt platinum particle having a radius of approximately 1 micrometer and showing the path of C + ion penetration into the particle; fig. 5A illustrates the implantation profile of the N + nitrogen ions in a Pt platinum particle whose radius is about 1 micrometer; fig. 5B is an in-plane view of a Pt platinum particle having a radius of approximately 1 micron and showing the path of penetration of N + nitrogen ions into the particle; fig. 6A illustrates the implantation profile of C + carbon ions in an Au gold particle whose radius is about 1 micrometer; fig. 6B is an expanded view in the plane of a substantially spherical particle of Au gold whose radius is approximately 1 micrometer and which shows the path of penetration of C + carbon ions into the particle; fig. 7A illustrates the implantation profile of the N + nitrogen ions in an Au gold particle whose radius is about 1 micrometer, and FIG. 7B is an expanded view in the plane of an Au gold particle whose radius is approximately 1 micrometer and which shows the path of penetration of the N + nitrogen ions into the particle.

Description détaillée d’un mode de réalisation de l’invention [0018] La présente invention procède de l’idée générale inventive qui consiste à soumettre des particules d’une poudre métallique à un processus de traitement d’implantation d’ions dans la surface de ces particules. En bombardant les particules d’une poudre métallique avec des ions mono- ou multichargés fortement accélérés sous des tensions électriques de l’ordre de 15 000 à 35 000 volts, on se rend compte que ces ions commencent par combler les défauts des mailles de la structure cristallographique du métal, puis se combinent avec les atomes du matériau métallique pour former une céramique. Jusqu’à une certaine profondeur depuis la surface des particules de poudre métallique, celles-ci se transforment en céramique, par exemple en carbure ou en nitrure du métal dans lequel sont réalisées les particules. Avantageusement, les propriétés mécaniques et physiques, notamment la dureté, la résistance à la corrosion ou bien encore les propriétés tri-bologiques de ces particules de poudre métallique avec une couche céramique en surface sont améliorées. L’amélioration des propriétés mécaniques et physiques des particules de poudre métallique dotées d’une couche céramique superficielle est conservée lorsque ces poudres métalliques sont utilisées pour réaliser des pièces massives par les techniques de métallurgie des poudres telles que moulage par injection, pressage, fabrication additive ou autre. Par technique de fabrication additive, on entend une technique qui consiste à fabriquer une pièce massive par ajout de matière. Dans le cas des techniques de fabrication additives, on crée une pièce massive en apportant progressivement un matériau de base brut, alors que dans les techniques de fabrication classiques, on part d’un matériau brut et la pièce finale recherchée est obtenue par enlèvement progressif de matière.DETAILED DESCRIPTION OF ONE EMBODIMENT OF THE INVENTION [0018] The present invention proceeds from the general inventive idea of subjecting particles of a metal powder to an ion implantation treatment process in the surface. of these particles. By bombarding the particles of a metal powder with highly accelerated mono- or multicharged ions under electrical voltages of the order of 15,000 to 35,000 volts, it is realized that these ions start by filling the defects of the meshes of the crystallographic structure of the metal, then combine with the atoms of the metallic material to form a ceramic. To a certain depth from the surface of the metal powder particles, they are transformed into ceramic, for example carbide or metal nitride in which the particles are made. Advantageously, the mechanical and physical properties, in particular the hardness, the resistance to corrosion or even the tri-bological properties of these metal powder particles with a ceramic surface layer are improved. The improvement of the mechanical and physical properties of metal powder particles having a surface ceramic layer is retained when these metal powders are used to make solid parts by powder metallurgy techniques such as injection molding, pressing, additive manufacturing Or other. By additive manufacturing technique is meant a technique that consists of making a massive piece by adding material. In the case of additive manufacturing techniques, a massive piece is created by progressively providing a raw base material, whereas in conventional manufacturing techniques, starting from a raw material and the final piece sought is obtained by progressive removal of material.

[0019] La fig. 2 est une vue en coupe d’une particule d’or Au. Désignée dans son ensemble par la référence numérique générale 20, cette particule d’or est de forme sensiblement sphérique avec un rayon R d’environ 1 micromètre. Cette particule d’or 20 a été bombardée au moyen d’un faisceau d’ions carbone C+ désigné par la référence numérique 22.FIG. 2 is a sectional view of a Au gold particle. Designated as a whole by the general numeral 20, this gold particle is substantially spherical in shape with a radius R of about 1 micrometer. This gold particle 20 was bombarded by means of a carbon ion beam C + denoted by the reference numeral 22.

[0020] Comme il ressort de la fig. 2, la particule d’or 20 présente un cœur ou noyau 24 en or pur et une couche extérieure ou écorce 26 principalement constituée de carbure d’or.As can be seen from FIG. 2, the gold particle 20 has a heart or core 24 of pure gold and an outer layer or bark 26 mainly made of gold carbide.

[0021] L’épaisseur e de cette couche extérieure 26 est de l’ordre du dixième du rayon R de la particule d’or 20, soit environ 100 nanomètres. Cette couche extérieure 26 est en majeure partie constituée de carbure d’or qui est un matériau céramique. Selon l’invention, la concentration en matériau céramique va en croissant depuis la surface extérieure 28 de la particule d’or 20 jusqu’à environ 5% du rayon B de cette particule d’or 20, c’est-à-dire environ 50 nanomètres, puis va en décroissant jusqu’à environ un dixième du rayon R de la particule d’or 20 où elle est sensiblement nulle.The thickness e of this outer layer 26 is of the order of one tenth of the radius R of the gold particle 20, or about 100 nanometers. This outer layer 26 is mainly made of gold carbide which is a ceramic material. According to the invention, the concentration of ceramic material increases from the outer surface 28 of the gold particle 20 to about 5% of the radius B of this gold particle 20, that is to say about 50 nanometers, then decreasing to about one tenth of the radius R of the gold particle 20 where it is substantially zero.

[0022] Grâce au procédé selon l’invention, on obtient donc des particules par exemple d’or ou de platine dont le cœur est constitué du métal d’origine, tandis qu’une couche extérieure qui entoure complètement le cœur de ces particules est constitué d’un matériau céramique, par exemple un carbure ou un nitrure, qui résulte de la combinaison des atomes de métal avec les ions avec lesquels les particules sont bombardées.With the method according to the invention, therefore, particles are obtained for example gold or platinum whose core is made of the original metal, while an outer layer that completely surrounds the core of these particles is made of a ceramic material, for example a carbide or a nitride, which results from the combination of the metal atoms with the ions with which the particles are bombarded.

[0023] Conformément à l’invention, on se munit d’une poudre formée d’une pluralité de particules d’un matériau métallique à traiter. Ce matériau métallique peut être non limitativement un métal précieux choisi parmi l’or et le platine. Il peut également s’agir d’un métal non précieux choisi parmi le magnésium, le titane et l’aluminium.According to the invention, it is provided with a powder formed of a plurality of particles of a metal material to be treated. This metallic material may be, without limitation, a precious metal chosen from gold and platinum. It may also be a non-precious metal selected from magnesium, titanium and aluminum.

[0024] Une fois le métal choisi en fonction des besoins, on soumet les particules de poudre métallique 30 à un processus d’implantation ionique en dirigeant vers une surface extérieure de ces particules un faisceau d’ions 14 monochargés ou multichargés produit par une source d’ions monochargés ou multichargés du type à résonance cyclotron électronique ECR (voir fig. 3).Once the metal chosen according to requirements, the metal powder particles 30 are subjected to an ion implantation process by directing to an outer surface of these particles a monocharged or multicharged ion beam 14 produced by a source single-charged or multicharged ions of the electron cyclotron resonance type ECR (see FIG.

[0025] De préférence mais non exclusivement, le matériau à ioniser est choisi parmi le carbone, l’azote, l’oxygène et l’argon, et les ions monochargés ou multichargés sont accélérés sous des tensions comprises entre 15 000 et 35 000 volts. La dose d’ions implantés est comprise entre 1.1015 et 1.1017ions.cm~2.Preferably, but not exclusively, the material to be ionized is chosen from carbon, nitrogen, oxygen and argon, and the monocharged or multicharged ions are accelerated under voltages of between 15,000 and 35,000 volts. . The dose of implanted ions is between 1.1015 and 1.1017ions.cm ~ 2.

[0026] Les particules de poudre métallique 30 présentent quant à elle une forme générale sphérique avec un rayon R et leur granulométrie est telle qu’environ 50% de l’ensemble de ces particules à un diamètre compris entre 1 et 2 micromètres, le diamètre des particules de poudre métallique 30 n’excédant pas 50 micromètres. De préférence, les particules de poudre métallique 30 sont agitées durant toute la durée du processus d’implantation ionique afin de s’assurer que ces particules soient exposées au faisceau d’ions 14 de manière homogène sur toute leur surface extérieure.The metal powder particles 30 have a spherical general shape with a radius R and their particle size is such that about 50% of all these particles have a diameter of between 1 and 2 micrometers, the diameter metal powder particles not exceeding 50 microns. Preferably, the metal powder particles are agitated throughout the ion implantation process to ensure that these particles are exposed to the ion beam 14 uniformly over their entire outer surface.

[0027] La fig. 4A illustre le profil d’implantation des ions carbone C+ dans une particule de platine Pt dont le rayon est d’environ 1 micromètre. L’axe des abscisses s’étend le long du rayon R de la particule de platine Pt, avec l’origine de cet axe qui correspond à la surface extérieure de la particule de platine, et la valeur de 2000 Angströms qui correspond à environ 20% de la longueur du rayon R de la particule de platine Pt. En ordonnée, on représente le nombre d’ions carbone C+ implantés dans la particule de platine Pt à une profondeur donnée. On voit que le nombre d’ions carbone C+ implantés dans la particule de platine Pt croît très rapidement depuis la surface extérieure de la particule de platine pour atteindre un maximum excédant 14 x 104 atomes.cm-2 à une profondeur correspondant sensiblement à 500 Angströms, soit approximativement 5% du rayon R de la particule de platine. Puis le nombre d’ions carbone C? décroît et tend vers zéro à environ 1000 Angströms de profondeur, soit approximativement 10% du rayon R de la particule de platine Pt.FIG. 4A illustrates the implantation profile of C + carbon ions in a Pt platinum particle whose radius is about 1 micrometer. The abscissa axis extends along the radius R of the platinum particle Pt, with the origin of this axis corresponding to the outer surface of the platinum particle, and the value of 2000 Angstroms corresponding to about 20 % of the length of the radius R of the platinum particle Pt. The ordinate represents the number of C + carbon ions implanted in the platinum particle Pt at a given depth. It can be seen that the number of C + carbon ions implanted in the platinum particle Pt grows very rapidly from the outer surface of the platinum particle to reach a maximum exceeding 14 x 104 atoms.cm-2 at a depth corresponding substantially to 500 Angstroms. approximately 5% of the R radius of the platinum particle. Then the number of carbon ions C? decreases and tends to zero at about 1000 Angstroms deep, or approximately 10% of the R radius of the platinum particle Pt.

[0028] La fig. 4B est une vue développée dans le plan d’une particule sensiblement sphérique de platine Pt dont le rayon est approximativement de 1 micromètres et qui montre la trajectoire libre moyenne des ions carbone individuels C+, C++ etc. lorsqu’ils pénètrent dans une particule de platine Pt. Cette fig. 4B a été établie pour une densité de l’ordre de 14 x 104 atomes.crrf2. En abscisse de la fig. 4B est représentée la profondeur de la particule de platine Pt entre la surface (0 Angströms) et 2000 Angströms. En ordonnée de la fig. 4B est représenté le diamètre du faisceau d’ions carbone C+. Le centre du faisceau d’ions carbone C+ se trouve à mi-hauteur sur l’axe des ordonnées, entre les valeurs -1000 Angströms et +1000 Angströms. On voit donc sur cette fig. 4B que le diamètre approximatif du faisceau d’ions carbone C+ est de l’ordre de 150 nanomètres et que la profondeur de pénétration des ions carbone C+ dans la particule de platine Pt n’excède guère plus de 100 nanomètres.Fig. 4B is an expanded view in the plane of a substantially spherical Pt platinum particle having a radius of approximately 1 micrometer and showing the average free path of the individual C +, C ++, carbon ions, etc. when they penetrate into a particle of platinum Pt. This fig. 4B has been established for a density of the order of 14 × 10 4 atoms. On the abscissa of fig. 4B is the depth of the platinum particle Pt between the surface (0 Angstroms) and 2000 Angstroms. On the ordinate of FIG. 4B is the diameter of the carbon ion beam C +. The center of the carbon ion beam C + is at mid-height on the y-axis, between the values -1000 Angstroms and +1000 Angstroms. So we see in this fig. 4B that the approximate diameter of the carbon ion beam C + is of the order of 150 nanometers and that the depth of penetration of C + carbon ions in the platinum particle Pt hardly exceeds more than 100 nanometers.

[0029] La fig. 5A illustre le profil d’implantation des ions azote N+ dans une particule de platine Pt dont le rayon R est d’environ 1 micromètre. L’axe des abscisses s’étend le long du rayon R de la particule de platine Pt, avec l’origine de cet axe qui correspond à la surface extérieure de la particule de platine Pt et la valeur de 2000 Angströms qui correspond à environ 20% de la longueur du rayon R de la particule de platine Pt. En ordonnée, on représente le nombre d’ions azotes N+ implantés dans la particule de platine Pt à une profondeur donnée. On voit que le nombre d’ions azotes N+ implantés dans la particule de platine Pt croît très rapidement depuis la surface extérieure de la particule de platine Pt pour atteindre un maximum excédant 16 x 104 atomes.cm-2 à une profondeur correspondant sensiblement à 500 Angströms, soit approximativement 5% du rayon r de la particule de platine Pt. Puis le nombre d’ions azotes N+ décroît et tend vers zéro à une profondeur d’environ 1000 Angströms depuis la surface extérieure de la particule de platine Pt, soit approximativement 10% du rayon R de cette particule de platine Pt.Fig. 5A illustrates the implantation profile of N + nitrogen ions in a Pt platinum particle whose radius R is about 1 micrometer. The abscissa axis extends along the radius R of the platinum particle Pt, with the origin of this axis corresponding to the outer surface of the platinum particle Pt and the value of 2000 Angstroms corresponding to about 20 % of the length of the radius R of the platinum particle Pt. The ordinate represents the number of N + nitrogen ions implanted in the platinum particle Pt at a given depth. It can be seen that the number of N + nitrogen ions implanted in the platinum particle Pt grows very rapidly from the outer surface of the platinum particle Pt to reach a maximum exceeding 16 x 104 atoms.cm-2 at a depth substantially corresponding to 500. Angstroms, ie approximately 5% of the radius r of the platinum particle Pt. Then the number of N + nitrogen ions decreases and tends to zero to a depth of about 1000 Angstroms from the outer surface of the platinum particle Pt, approximately 10% of the radius R of this platinum particle Pt.

[0030] En comparant les fig. 4A et 5A, on remarque que les ions azotes N+ pénètrent moins profondément dans la maille cristallographique de la particule de platine Pt que les ions carbone CLComparing FIGS. 4A and 5A, it is noted that the nitrogenous ions N + penetrate less deeply into the crystallographic mesh of the platinum particle Pt than the carbon ions CL

[0031] La fig. 5B est une vue développée dans le plan d’une particule sensiblement sphérique de platine Pt dont le rayon est approximativement de 1 micromètre et qui montre la trajectoire libre moyenne des ions azote individuels N+, N++ etc. lorsqu’ils pénètrent dans une particule de platine Pt. Cette fig. 5B a été établie pour une densité de l’ordre de 16 x 104 atomes.cm-2. En abscisse de la fig. 4B est représentée la profondeur de la particule de platine Pt entre la surface (0 Angströms) et 2000 Angströms. En ordonnée de la fig. 4B est représenté le diamètre du faisceau d’ions azote N+. Le centre du faisceau d’ions N+ se trouve à mi-hauteur sur l’axe des ordonnées, entre les valeurs -1000 Angströms et +1000 Angströms. On voit donc sur cette fig. 5B que le diamètre approximatif du faisceau d’ions N+ est de l’ordre de 150 nanomètres et que la profondeur de pénétration des ions N+ dans la particule de platine Pt est légèrement inférieure à 100 nanomètres. On constate donc que les ions N+ pénètrent moins profondément dans les particules de platine que les ions CLFIG. 5B is an in-plane view of a substantially spherical platinum Pt particle having a radius of approximately 1 micrometer and showing the average free path of the individual N +, N ++, and other nitrogen ions. when they penetrate into a particle of platinum Pt. This fig. 5B was established for a density of the order of 16 x 104 atoms.cm-2. On the abscissa of fig. 4B is the depth of the platinum particle Pt between the surface (0 Angstroms) and 2000 Angstroms. On the ordinate of FIG. 4B is the diameter of the nitrogen ion beam N +. The center of the N + ion beam is at mid-height on the y-axis, between the values -1000 Angstroms and +1000 Angstroms. So we see in this fig. 5B that the approximate diameter of the N + ion beam is of the order of 150 nanometers and that the penetration depth of N + ions in the platinum particle Pt is slightly less than 100 nanometers. It is therefore found that the N + ions penetrate less deeply into the platinum particles than the CL ions.

[0032] La fig. 6A illustre le profil d’implantation des ions carbone C+ dans une particule d’or Au dont le rayon R est d’environ 1 micromètre. L’axe des abscisses s’étend le long d’un rayon R de la particule d’or Au, avec l’origine de cet axe qui correspond à la surface extérieure de la particule d’or Au et la valeur de 2000 Angströms qui correspond à environ 20% du rayon R de la particule d’or Au. En ordonnée, on représente le nombre d’ions carbone C+ implantés dans la particule d’or Au à une profondeur donnée. On voit que le nombre d’ions carbone C+ implantés dans la particule d’or Au croît très rapidement depuis la surface extérieure de la particule d’or Au pour atteindre un maximum excédant 12 x 104 atomes.cm-2 a une profondeur de 500 Angströms, soit approximativement 5% du rayon R de la particule d’or Au. Puis le nombre d’ions décroît et tend vers zéro à environ 1000 nm sous la surface extérieure de la particule d’or Au, soit environ 10% de la longueur du rayon fi de la particule.FIG. 6A illustrates the implantation profile of C + carbon ions in an Au gold particle whose radius R is about 1 micrometer. The x-axis extends along a radius R of the Au gold particle, with the origin of this axis corresponding to the outer surface of the Au gold particle and the value of 2000 Angstroms which corresponds to about 20% of the radius R of the Au gold particle. On the ordinate, we represent the number of C + carbon ions implanted in the Au gold particle at a given depth. It can be seen that the number of C + carbon ions implanted in the Au gold particle grows very rapidly from the outer surface of the Au gold particle to reach a maximum exceeding 12 x 104 atoms.cm-2 at a depth of 500 Angstroms, approximately 5% of the radius R of the Au gold particle. Then the number of ions decreases and tends to zero at about 1000 nm below the outer surface of the Au gold particle, about 10% of the length of the particle's radius.

[0033] La fig. 6B est une vue développée dans le plan d’une particule sensiblement sphérique d’or Au dont le rayon est approximativement de 1 micromètre et qui montre la trajectoire libre moyenne des ions carbone individuels CL C++ etc. lorsqu’ils pénètrent dans une particule d’or Au.FIG. 6B is an expanded view in the plane of a substantially spherical particle of Au gold whose radius is approximately 1 micrometer and which shows the average free path of the individual carbon ions CL C ++ etc. when they enter a gold Au particle.

[0034] Cette fig. 6B a été établie pour une densité d’ions de l’ordre de 12 x 104 atomes.cm-2. En abscisse de la fig. 6B est représentée la profondeur de la particule d’or Au entre la surface (0 Angströms) et 2000 Angströms. En ordonnée de la fig. 6B est représenté le diamètre du faisceau d’ions carbone CL Le centre du faisceau d’ions C+ se trouve à mi-hauteur sur l’axe des ordonnées, entre les valeurs -1000 Angströms et +1000 Angströms. On voit donc sur cette fig. 6B que le diamètre approximatif du faisceau d’ions C+ est de l’ordre de 150 nanomètres et que la profondeur de pénétration des ions C+ dans la particule d’or Au excède légèrement 100 nanomètres.This fig. 6B has been established for an ion density of the order of 12 x 104 atoms.cm-2. On the abscissa of fig. 6B is the depth of the Au gold particle between the surface (0 Angstroms) and 2000 Angstroms. On the ordinate of FIG. 6B shows the diameter of the carbon ion beam CL The center of the ion beam C + is at mid-height on the ordinate axis, between the values -1000 Angstroms and +1000 Angstroms. So we see in this fig. 6B that the approximate diameter of the C + ion beam is of the order of 150 nanometers and that the depth of penetration of C + ions in the Au gold particle slightly exceeds 100 nanometers.

[0035] La fig. 7A illustre le profil d’implantation des ions azote N+ dans une particule d’or Au dont le rayon est d’environ 1 micromètre. L’axe des abscisses s’étend le long d’un rayon R de la particule d’or Au, avec l’origine de cet axe qui correspond à la surface extérieure de la particule d’or Au et la valeur de 2000 Angströms qui correspond à environ 20% du rayon R de la particule d’or Au. En ordonnée, on représente le nombre d’ions azotes N+ implantés dans la particule d’or Au à une profondeur donnée. On voit que le nombre d’ions azotes N+ implantés dans la particule d’or Au croît très rapidement depuis la surface extérieure de la particule d’or Au pour atteindre un maximum excédant 14 x 104 atomes.cm-2 à une profondeur de 500 Angströms, soit approximativement 5% de la longueur du rayon R de la particule d’or Au. Puis le nombre d’ions azotes N+ décroît et tend vers zéro à environ 1000 nm sous la surface extérieure de la particule d’or Au, soit environ 10% de la longueur du rayon R de la particule.FIG. 7A illustrates the implantation profile of N + nitrogen ions in an Au gold particle whose radius is about 1 micrometer. The x-axis extends along a radius R of the Au gold particle, with the origin of this axis corresponding to the outer surface of the Au gold particle and the value of 2000 Angstroms which corresponds to about 20% of the radius R of the Au gold particle. The ordinate represents the number of N + nitrogen ions implanted in the Au gold particle at a given depth. It can be seen that the number of N + nitrogen ions implanted in the gold particle Au grows very rapidly from the outer surface of the Au gold particle to reach a maximum exceeding 14 x 104 atoms.cm-2 at a depth of 500. Angstroms, or approximately 5% of the length of the radius R of the Au gold particle. Then the number of N + nitrogen ions decreases and tends to zero at about 1000 nm below the outer surface of the Au gold particle, which is about 10% of the length of the particle's radius R.

[0036] La fig. 7B est une vue développée dans le plan d’une particule sensiblement sphérique d’or Au dont le rayon est approximativement de 1 micromètres et qui montre la trajectoire libre moyenne des ions azote individuels N+, N++ etc. lorsqu’ils pénètrent dans une particule d’or Au.FIG. 7B is an expanded view in the plane of a substantially spherical particle of Au gold whose radius is approximately 1 micrometer and which shows the average free path of the individual nitrogen ions N +, N ++ etc. when they enter a gold Au particle.

Cette fig. 7B a été établie pour une densité d’ions de l’ordre de 14 x 104 atomes.cm-2. En abscisse de la fig. 7B est représentée la profondeur de la particule d’or Au entre la surface (0 Angströms) et 2000 Angströms. En ordonnée de la fig. 7B est représenté le diamètre du faisceau d’ions carbone N+. Le centre du faisceau d’ions azote N+ se trouve à mi-hauteur sur l’axe des ordonnées, entre les valeurs -1000 Angströms et +1000 Angströms. On voit donc sur cette fig. 7B que le diamètre approximatif du faisceau d’ions azote N+ est de l’ordre de 150 nanomètres et que la profondeur de pénétration des ions N+ dans la particule de platine Pt est de l’ordre de 100 nanomètres. On constate donc que les ions azote N+ pénètrent moins profondément dans les particules d’or Au que les ions C+.This fig. 7B has been established for an ion density of the order of 14 x 104 atoms.cm-2. On the abscissa of fig. 7B is the depth of the Au gold particle between the surface (0 Angstroms) and 2000 Angstroms. On the ordinate of FIG. 7B is the diameter of the N + carbon ion beam. The center of the nitrogen ion beam N + is at mid-height on the ordinate axis, between the values -1000 Angstroms and +1000 Angstroms. So we see in this fig. 7B that the approximate diameter of the nitrogen ion beam N + is of the order of 150 nanometers and that the penetration depth of N + ions in the platinum particle Pt is of the order of 100 nanometers. It can thus be seen that the N + nitrogen ions penetrate less deeply into the Au gold particles than the C + ions.

[0037] Il va de soi que la présente invention n’est pas limitée au mode de réalisation qui vient d’être décrit et que diverses modifications et variantes simples peuvent être envisagées par l’homme du métier sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications annexées. En particulier, on comprendra que le processus d’implantation ionique du type à résonance cyclotron électronique ECR est indiqué à titre d’exemple préféré mais nullement limitatif, et que d’autres processus de génération d’un plasma chaud par exemple par induction ou à l’aide d’un champ magnétique intense produit par un générateur de micro-ondes peuvent être envisagés. On notera également que des mesures supplémentaires effectuées par microscopie électronique en transmission sur des particules de saphir de diamètre moyen de 2.0 micromètres implantées par azote confirment que les particules de saphir, après implantation ionique, présentent une écorce céramique d’une épaisseur de l’ordre de 150 à 200 nanomètres. On notera également que le rapport entre le volume des particules qui est irradié et le volume total des particules est de l’ordre de 14%. Du point de vue de la Demanderesse, la poudre obtenue grâce au procédé d’implantation ionique selon l’invention n’est pas véritablement un matériau composite. En effet, au sens où on l’entend habituellement, un matériau composite résulte de la combinaison de deux matériaux distincts, à savoir une matrice et un renfort. Dans le cas présent, on n’a affaire qu’à un matériau unique dans lequel un bombardement ionique provoque une modification de la structure chimique en surface. On pourra donc préférentiellement parler de matériau hétérogène.It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment which has just been described and that various modifications and simple variants can be envisaged by the skilled person without departing from the scope of the invention. as defined by the appended claims. In particular, it will be understood that the ECR electron cyclotron resonance type ion implantation process is indicated by way of a preferred but nonlimiting example, and that other processes for generating a hot plasma for example by induction or at using an intense magnetic field produced by a microwave generator can be envisaged. It will also be noted that additional measurements carried out by transmission electron microscopy on sapphire particles with an average diameter of 2.0 micrometers implanted by nitrogen confirm that the sapphire particles, after ion implantation, have a ceramic bark of a thickness of the order from 150 to 200 nanometers. It will also be noted that the ratio between the volume of the particles which is irradiated and the total volume of the particles is of the order of 14%. From the point of view of the Applicant, the powder obtained by the ion implantation process according to the invention is not really a composite material. Indeed, in the sense that is usually understood, a composite material results from the combination of two different materials, namely a matrix and a reinforcement. In the present case, there is only a single material in which ion bombardment causes a modification of the surface chemical structure. We can therefore preferentially speak of heterogeneous material.

Claims (16)

[0038] Nomenclature[0038] Nomenclature 1. Procédé de traitement de surface d’un matériau métallique à l’état de poudre, ce procédé comprenant l’étape qui consiste à se munir d’une poudre (30) formée d’une pluralité de particules du matériau métallique à traiter, et à soumettre ces particules de poudre métallique (30) à un processus d’implantation ionique en dirigeant vers une surface extérieure de ces particules un faisceau d’ions (14) monochargés ou multichargés produit par une source d’ions monochargés ou multichargés, ces particules présentant une forme générale sphérique avec un rayon R.A method of surface treatment of a metallic material in powder form, which method comprises the step of providing a powder (30) formed of a plurality of particles of the metallic material to be treated, and subjecting said metal powder particles (30) to an ion implantation process by directing to an outer surface of said particles a monocharged or multicharged ion beam (14) produced by a source of single-charged or multicharged ions, these particles having a generally spherical shape with a radius R. 1. Source d’ions multichargés ECR1. ECR multicharged ion source 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’on agite les particules de la poudre métallique (30) durant toute la durée du processus d’implantation ionique.2. Method according to claim 1, characterized in that one agitates the particles of the metal powder (30) throughout the duration of the ion implantation process. 2. Etage d'injection2. Injection stage 3. Procédé selon l’une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que la granulométrie des particules de la poudre métallique (30) utilisée est telle que sensiblement 50% de l’ensemble de ces particules a un diamètre compris entre 1 et 2 micromètres, le diamètre des particules de la poudre métallique (30) n’excédant pas 50 micromètres.3. Method according to one of claims 1 and 2, characterized in that the particle size of the particles of the metal powder (30) used is such that substantially 50% of all of these particles has a diameter between 1 and 2 micrometers, the particle diameter of the metal powder (30) not exceeding 50 micrometers. 4. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau métallique est un métal précieux choisi parmi l’or et le platine.4. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the metallic material is a precious metal selected from gold and platinum. 4. Volume d’un gaz à ioniser4. Volume of a gas to be ionized 5. Procédé selon l’une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau métallique est un métal non précieux choisi parmi le magnésium, le titane et l’aluminium.5. Method according to one of claims 1 to 3, characterized in that the metallic material is a non-precious metal selected from magnesium, titanium and aluminum. 6. Procédé selon l’une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau à ioniser est choisi parmi le carbone, l’azote, l’oxygène et l’argon.6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the material to be ionized is selected from carbon, nitrogen, oxygen and argon. 6. Onde hyperfréquence6. Microwave wave 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que le processus d’implantation ionique est du type à résonance cyclotron électronique ECR.7. Process according to claim 6, characterized in that the ion implantation process is of the ECR electron cyclotron resonance type. 8. Procédé selon la revendication 7, caractérisé en ce que les ions monochargés ou multichargés sont accélérés sous une tension comprise entre 15 000 et 35 000 volts.8. The method of claim 7, characterized in that the single-charged or multicharged ions are accelerated at a voltage between 15 000 and 35 000 volts. 8. Etage de confinement magnétique8. Magnetic confinement floor 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que la dose d’ions implantés est comprise entre 1.1015 et 1.1017 ions.crrf2.9. Method according to claim 8, characterized in that the dose of implanted ions is between 1.1015 and 1.1017 ions.crrf2. 10. Procédé selon l’une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les ions pénètrent dans les particules formant la poudre de matériau métallique jusqu’à une profondeur correspondant à environ 10% du rayon R de ces particules.10. Method according to one of claims 8 and 9, characterized in that the ions penetrate into the particles forming the powder of metallic material to a depth corresponding to about 10% of the radius R of these particles. 10. Plasma10. Plasma 11. Matériau à l’état de poudre formé d’une pluralité de particules ayant une couche extérieure (26) céramique et un cœur (24) métallique, ces particules ayant une forme générale sphérique avec un rayon R.11. Powdered material formed from a plurality of particles having an outer ceramic layer (26) and a metal core (24), these particles having a generally spherical shape with a radius R. 12. Matériau selon la revendication 11, caractérisé en ce que la surface céramique correspond à un carbure ou à un nitrure du métal dans lequel sont réalisées les particules de la poudre métallique.12. Material according to claim 11, characterized in that the ceramic surface corresponds to a carbide or nitride of the metal in which the particles of the metal powder are produced. 12. Etage d’extraction 12a. Anode 12b. Cathode12. Extraction stage 12a. Anode 12b. Cathode 13. Matériau selon l’une des revendications 11 ou 12, caractérisé en ce qu’environ 50% des particules ont un diamètre compris entre 1 et 2 micromètres, le diamètre des particules n’excédant pas 50 micromètres.13. Material according to one of claims 11 or 12, characterized in that about 50% of the particles have a diameter of between 1 and 2 microns, the particle diameter not exceeding 50 microns. 14. Matériau selon l’une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le matériau métallique dans lequel sont réalisées les particules de la poudre métallique (30) est un métal précieux choisi parmi l’or et le platine.14. Material according to one of claims 11 to 13, characterized in that the metallic material in which are formed particles of the metal powder (30) is a precious metal selected from gold and platinum. 14. Faisceau d’ions multichargés14. Multi-charged ion beam 16. Surface16. Surface 18. Pièce à traiter18. Room to be treated 20. Particule d’or Au R. Rayon20. Gold particle in R. Rayon 22. Faisceau d’ions carbone C+22. C + carbon ion beam 24. Cœur ou noyau24. Heart or core 26. Couche extérieure ou écorce e. Epaisseur26. Outer layer or bark e. Thickness 28. Surface extérieure28. Outside surface 30. Particules de poudre métallique Revendications30. Particles of metal powder Claims 15. Matériau selon l’une des revendications 11 à 13, caractérisé en ce que le matériau métallique dans lequel sont réalisées les particules de la poudre métallique (30) est un métal non précieux choisi parmi le magnésium, le titane et l’aluminium.15. Material according to one of claims 11 to 13, characterized in that the metallic material in which are formed the particles of the metal powder (30) is a non-precious metal selected from magnesium, titanium and aluminum. 16. Matériau selon l’une des revendications 11 à 15, caractérisé en ce que la concentration en matériau céramique va en croissant depuis la surface extérieure jusqu’à environ 5% de la longueur du rayon R des particules, puis va en décroissant jusqu’à environ 10% de la longueur du rayon R des particules où elle est sensiblement nulle.16. Material according to one of claims 11 to 15, characterized in that the concentration of ceramic material increases from the outer surface to about 5% of the length of the radius R of the particles, then decreases until at about 10% of the length of the radius R of the particles where it is substantially zero.
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