Brevet FR2436625A1 — publié le 19800418

La présente invention concerne un récipient à vide et autres parties de machines et instruments à vide munis d'un revê tement de nitrure métallique. On sait que lorsqu'on fait le vide à l'intérieur d'un récipient et autres parties de machines et instruments à vide qui sont faits d'un métal. cosme l'acier inoxydable, des impuretés gazeuses retenues dans la face interne de ceux-ci jusqu'à une certaine profondeur sont libérées et diffusées à l'intérieur du récipient ou autre partie d'équipement; bien que cela peut-dépendre du degré de vide. Pour éliminer ces impuretés gazeuses de la face interne de la paroi du récipient, c'est-à-dire pour éviter autant que possible une contamination, on améliore le poli de cette face et, à cet effet, on ia décape au jet de perles de verre qui enlève une mince couche superficielle ou film.On ne peut toutefois, meme en utilisant un traitement de surface aussi coûteux, être assuré d'une suppression totale du phénomène de dif fusiondes impuretés gazeuses à l'intérieur du récipient lorsqu' il est mis sous vide. L'auteur de la présente invention a mené diverses étu des en vue d'éliminer les inconvénients précités et il a découvert qu'on peut empêcher efficacement la diffusion des impuretés gazeuses en munissant la surface concernée des récipients et au tres parties d'équipement à vide d'un revêtement de-nitrure mé -talliquz par un procédé dit d'évaporation réactive sous vide. L'auteur de l'invention a observé que certains nitrures m2tallique;$ spécifiques sont chimiquement stables, durs et for ment 29 revêtements qui sont pratiquement sans défauts de surfa ce, ont une grande résistance à la corrosion, résistent aux temtératures élevées et que la différence entre leur coefficient de dilatation thermique et icelui du matériau de base, par exemple I' acier inoxydable, du récipient ou autre partie d'équipement à vide est parfaitement acceptable. L'invention a donc pour objet de munir la surface de récipients ou autres parties d'équipement à vide d'un revêtement de nitrure métallique en vue d'améliorer le fini de cette surface et de diminuer la quantité de gaz adsorbé par elle. Comme nitrures métalliques qui présentent les proprié tés énumérées plus haut et qui peuvent être utilisés comme revê tement de surface, on peut citer ceux du bore, de l'aluminium, du silicium, du titane, du zirconium, de l'hafnium, du vanadium du niobium, du tantale et du chrome. De toute façon, l'invention sera bien comprise à l'aide de la description qui suit, en référence au dessin schématique annexé, représentant, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution: Fig. 1 est un graphique représentant la quantité de divers gaz libérés par la couche de surface d'un acier inoxydable SUS-304L généralement utilisé pour la fabrication de récipients et autres parties de machines et instruments à vide, cet acier inoxydable contenant 18,00 à 20,00% de Cr, 9,00 à 13,00% de Ni, moins de 0,3% de C, moins de 1,00% de Si, moins de 2,00% de Nn, moins de 0,04% de P et moins de 0,03X de S;; Fig. 2 est un graphique similaire à fig. 1, mais dans le cas où l'acier inoxydable est muni d'un revêtement de nitrure de tantale d'une épaisseur de 15 microns par le procédé d'évaporation réactive sous vide. Dans chaque graphique, la vitesse de. dégazage est indiquée en torr. 1/sec. cm2 sur l'axe des ordonnées et le temps de pompage est indiqué en heures sur l'axe des abscisses avec une graduation logarithmique. La mention en regard de chaque courbe indique la nature et la masse moléculaire du gaz concerné. Comme il ressort clairement d'une comparaison entre le graphique de la fig. 1 et celui de la fig. 2, la vitesse de degazage pour divers gaz diminue de 60X (elle est ramenée à 1/3 pour H20, par exemple) lorsque l'acier est muni d'un revêtement de nitrure de tantale. De plus, comme il a été précisé plus haut, le nitrure de tantale est chimiquement stable, dur et ne présente pas de défauts de surface, il est extremement résistant à la corrosion et résiste bien aux températures élevées, de sorte que les traitements préalables et ultérieurs (comme le nettoyage) de la face interne des récipients et autres parties d'équipement à vide selon l'invention ne présentent aucun problème de commodité et de sûreté. Bien que l'auteur de l'invention ait découvert que le nitrure de tantale est celui qui convient le mieux, les autres nitrures métalliques précités permettent d'obtenir des résultats similaires. Comme on peut le voir, l'invention diffère de la technique connue, dans laquelle on cherche à diminuer l'importance du phénomène de dégazage en améliorant le fini de la surface con cernée. L'invention permet en effet d'obtenir un résultat encore plus efficace en munissant la dite surface d'un revêtement d'un nitrure métallique qui n'adsorbe pas d'impuretés gazeuses présentes dans l'atmosphère ou la constituant et qui est en outre chimiquement stable, dur, résistant a la corrosion et aux températures élevées Le fonctionnement et le traitement des divers types d'équipement à vide selon l'invention sont plus faciles et il est possible d'obtenir des pièces d'équipement d'une très grande qualité. En outre, avec le matériel selon l'invention, le temps de pompage nécessaire pour obtenir un degré de vide élevé et constant exigé dans de nombreuses applications est réduit à une proportion comprise entre 1/3 et 1/2, ce qui permet de réaliser des économies considérables sur le coût de fonctionnement. - REVENDICATIONS 1.- Récipient à vide et autres parties de machines et instruments à vide, caractérisés en ce que leur surface est munie d'un revêtement de nitrure métallique appliqué par un procédé d' évaporation réactive sous vide. 2.- Récipient et autres parties selon la revendication 1, caractérisés en ce que le nitrure métallique est choisi parmi ceux du bore, de l'aluminium, du silicium, du titane, du zirconium, de l'hafnium, du vanadium, du niobium, du tantale et du chrome.