METHODS AND APPARATUS FOR MAKING COATINGS USING ULTRASONIC SPRAY DEPOSITION

Ultrasonic spray deposition (USD) used to deposit a base layer on the substrate, followed by chemical vapor infiltration (CVI) to introduce a binder phase that creates a composite coating with good adherence of the binder to the initial phase particles and adherence of the composite coating to the substrate, is disclosed. We have used this process to create coatings consisting of cubic boron nitride (cBN), deposited using USD, and titanium nitride (TiN) applied using CVI in various embodiments. This process can be used with many materials not usable with other processes, including nitrides, carbides, carbonitrides, borides, oxides, sulphides and suicides. In addition, other binding or post-deposition treatment processes can be applied as alternatives to CVI, depending on the substrate, the coating materials, and the application requirements of the coating. Coatings can be applied to a variety of substrates including those with complex geometries. The application also describes apparatus or equipment designs used to perform ultrasonic spray deposition. La présente invention concerne le dépôt par pulvérisation ultrasonore (USD) utilisé pour déposer une couche de base sur le substrat, suivi par une infiltration en phase vapeur (CVI) pour introduire une phase de liant qui crée un revêtement composite présentant une bonne adhérence du liant aux particules de phase initiale et une bonne adhérence du revêtement composite au substrat. Le présent procédé a été utilisé pour créer des revêtements consistant en nitrure de bore cubique (cBN), déposé à l'aide de l'USD, et en nitrure de titane (TiN) appliqué par CVI dans divers modes de réalisation. Ledit procédé peut être utilisé avec de nombreux matériaux ne pouvant être utilisés avec d'autres procédés, comprenant les nitrures, les carbures, les carbonitrures, les borures, les oxydes, les sulfures et les siliciures. En outre, d'autres procédés de traitement de liaison ou postdépôt peuvent être appliqués en tant que variantes à la CVI, en fonction du substrat, des matériaux de revêtement et des exigences d'application de revêtement. Les revêtements peuvent être appliqués à une diversité de substrats comprenant ceux ayant des géométries complexes. L'invention concerne également des concepts d'appareils ou d'équipements utilisés pour effectuer un dépôt par pulvérisation ultrasonore.