Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...
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Chapitre III : Stratégie expérimentale et moyens utilisés au cours de l’étude<br />
C.3.2.1. Mélange <strong>plasma</strong>gène : Débit et nature<br />
Les propriétés de l’écoulement <strong>plasma</strong> et en <strong>par</strong>ticulier sa densité, sa viscosité et sa<br />
conductivité thermique peuvent être modifiées en jouant <strong>sur</strong> les proportions respectives des<br />
gaz constituant le mélange <strong>plasma</strong>gène. L’avantage des mélanges ternaires Ar, He, H2 est de<br />
permettre de jouer <strong>sur</strong> la viscosité du mélange avec le pourcentage d’hélium, <strong>sur</strong> son débit<br />
massique avec le pourcentage d’argon et <strong>sur</strong> sa conductivité thermique avec le pourcentage en<br />
hydrogène et dans une moindre me<strong>sur</strong>e le pourcentage en hélium.<br />
La stabilité du jet qui peut être altérée <strong>par</strong> l’ajout d’hydrogène peut être en <strong>par</strong>tie compensée<br />
<strong>par</strong> l’hélium qui a un effet stabilisant.<br />
La zircone a tendance à devenir sous stœchiométrique en oxygène lors de la réalisation d’un<br />
<strong>revêtement</strong> <strong>par</strong> <strong>projection</strong> <strong>plasma</strong> d’arc soufflé, et ce phénomène est favorisé <strong>par</strong> l’hydrogène<br />
présent dans les mélanges de gaz <strong>plasma</strong>gènes. Il est donc nécessaire de prendre des<br />
précautions <strong>sur</strong> le choix des <strong>par</strong>amètres <strong>plasma</strong> afin de limiter la thermo-réduction des<br />
<strong>par</strong>ticules dans les zones chaudes du jet.<br />
Les mélanges de gaz utilisés pour la <strong>projection</strong> de suspensions sont les suivants:<br />
Des mélanges binaires Ar-He, soit avec une <strong>par</strong>t volumique égale d’argon et d’hélium<br />
(mélange type 1), soit avec une forte proportion d’argon (mélange type 2). Les<br />
premiers as<strong>sur</strong>ent un fonctionnement de l’arc en mode « take-over » avec des<br />
fluctuations du jet de <strong>plasma</strong> assez faibles. Les seconds (Ar-He : 67-33% vol.),<br />
permettent d’augmenter considérablement la quantité de mouvement et donc la<br />
fragmentation du jet de liquide au sein du <strong>plasma</strong>. (Tableau C.3-2)<br />
Un mélange ternaire Ar-He-H2, qui as<strong>sur</strong>e un bon compromis pour la conductivité<br />
thermique du jet et sa viscosité. (Tableau C.3-2)<br />
Ar-He<br />
type 1<br />
Débit volumique<br />
en gaz (Nl/min)<br />
- 118 -<br />
% volumique<br />
Ar He H2 Ar He H2<br />
Débit<br />
volumique<br />
total<br />
(Nl/min)<br />
Débit<br />
massique<br />
total (g/s)<br />
30 30 0 50 50 0 60 0,982<br />
45 45 0 50 50 0 90 1,473<br />
type 2 90 45 0 67 33 0 135 2,813<br />
Ar-He-H2 45 45 3 48,5 48,5 3 93 1,478<br />
Tableau C.3-2 : Mélanges <strong>plasma</strong>gènes utilisés pour la <strong>projection</strong> de suspension<br />
Et ceux utilisés pour la <strong>projection</strong> de poudres micrométriques sont les suivants :
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