WalliDiam : a step further in diamond coating

Présent sur le marché de l’exploitation pétrolière depuis ses débuts, Diarotech est actif dans la chaine de production de la principale source d’énergie sur terre. Mais bien conscients des défis sociaux, environnementaux et énergétiques, nous travaillons depuis plus de 10 ans à la transition vers de nouvelles sources d’énergies !

Parmi les solutions d’avenir durable l’énergie solaire est un bon candidat:

Source : https://www.inforse.org/europe/dieret/Solar/solar.html
  • 1,08 1018 kWh, c’est l’énergie solaire qui arrive sur le sol terrestre chaque année. Soit plus de 9,28 1013 TEP*.
  • Actuellement, 100 millions de barils de pétrole sont produits chaque jour, équivalent à près de 1,4 107 TEP*/jour. C’est-à-dire que quotidiennement, la terre reçoit du soleil près de 20.000 fois plus d’énergie que celle exploitable avec le pétrole.
  • La puissance solaire exploitable quotidiennement est en moyenne de 340 W/m² (nuit comprise). Il faudrait donc 3,3 1010m² pour capter l’énergie consommée par l’activité humaine, soit deux fois moins que la surface allouée pour la production agricole de biodiesel ou encore l’équivalent de la surface de la Belgique

(*TEP, pour tonne équivalent pétrole correspond à l’énergie exploitable avec 1 tonne de pétrole. Correspond à 11.630 kWh)

Mais comment profiter de notre expérience, nos connaissances et nos compétences pour participer à la transition énergétique? La réponse se cache peut-être derrière celle qui avait été trouvée pour faciliter l’extraction pétrolière : le diamant !

En effet, outre le fait qu’il soit le matériau le plus dur sur terre, le diamant présente de nombreuses propriétés exceptionnelles. Notamment : coefficient de friction très faible, la meilleure conductibilité thermiques, des propriétés électroniques hors norme et bien d’autres. Il est notamment un bon candidat au remplacement du silicium dans les cellules photovoltaïques pour la production de panneaux solaires à très haut rendement.

C’est pourquoi Diarotech a fait le pari de s’investir dans un projet de synthèse de diamant par procédé de dépôt chimique en phase vapeur (CVD) permettant d’exploiter au mieux toutes les propriétés du film diamant formé.

Au cours de ce projet l’équipe Diarotech a développé et breveté une nouvelle technologie de dépôt CVD. L’unité laboratoire conçue permet le dépôt de diamant sur des substrats d’une surface de 0,5 à 3 cm² avec des vitesses de dépôt de plusieurs dizaine de µm/h et une consommation énergétique bien plus faible que les technologies concurrentes.

La qualité des dépôts produits ont d’ores et déjà intéressé de nombreux industriels. Nous travaillons actuellement à l’élaboration d’une unité pilote ou de pré-production.

Comment cela fonctionne-t-il ?

Le diamant est une des formes allotropiques du carbone où chaque atome de carbone est relié à 4 autres atomes de carbone sous une forme dite cubique faces centrées, le carbone est d’hybridation sp³. Cette forme fait opposition au graphite, où chaque atome de carbone est relié à trois autres atomes dans le même plan formant des feuillets à structure hexagonale, le carbone est alors d’hybridation sp².


Dans les conditions normales de pression et de température c’est la forme graphite qui est stable mais dans certaines conditions de pression et de température c’est la forme diamant qui est stable.
A l’instar du diamant naturel, une fois synthétisé dans ses conditions de stabilité par notre procédé, le diamant reste métastable à condition ambiante.
La méthode consiste donc à apporter des atomes de carbone dans des conditions où l’hybridation sp³ est fortement majoritaire, c’est notamment le cas à basse pression et haute température !
Pour y arriver, nous faisons passer un courant électrique au sein d’un gaz à faible pression contenant des espèces carbonées (méthane, acétylène, dioxyde de carbone, …) à proximité d’un substrat.
Nos spécificités techniques nous permettent des résultats remarquables vis-à-vis des technologies concurrentes !

Quel est le résultat ?
Une grande flexibilité en terme de structures de dépôt allant du Ultra- Nano-Cristallin (UNC) (d < 10nm) jusqu’au Micro-Cristallin (d > 100µm) et des vitesses de dépôt importantes jusqu’à plusieurs dizaines de microns par heure. Une parfaite maîtrise du procédé, développé en interne, qui permet une qualité de dépôt irréprochable :

  • Dépôt uniforme
  • Epaisseur constante
  • Accroche du dépôt optimisée
  • Très faible taux sp²/sp³
  • Grande dureté
  • Faible répartition granulométrique

Une technologie exclusive alliant qualité, rapidité et efficacité à d’excellentes performances énergétiques !