Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...

Chapitre V : Le système bicouche, solution innovante pour l’optimisation de l’adhérence
De plus, l’observation de la répartition spatiale du flux de particules avec le DPV-2000
montre une différence entre les deux mélanges de gaz plasmagènes retenus (cf. Figure E.2-2).
En effet, le mélange ternaire Ar/He/H2 conduit à des vitesses et des températures de particules
plus faibles mais également à une plus grande dispersion des particules dans le jet de plasma.
Cela devrait entraîner une plus grande disparité dans leurs vitesses et températures à l’impact,
et donc, potentiellement, à plus grande hétérogénéité dans la structure des couches réalisées
avec ce mélange de gaz.
Une propriété importante, pour la construction du système bicouche, est la liaison entre les
deux couches de zircone, qui dépend, entre autres, de la température du couple
dépôt/substrat ; celle-ci affectant en particulier le mode d’étalement des particules sur la
surface sous-jacente. Pour observer la variation éventuelle des modes d’étalement des
particules micrométriques sur les couches nanostructurées, ces particules ont été projetées sur
des couches nanostructurées réalisées par projection plasma de suspension et maintenues à la
température ambiante ou préchauffées à 200 et 400°C (cf. Figure E.2-3). Les lamelles
présentent un degré d’étalement plus élevé avec une forme quasi lenticulaire et peu
d’éclaboussures à partir d’une température de surface de 200°C.
25°C 200°C 400°C
Figure E.2-3 : Etalement d’une particule de zircone micrométrique sur la surface d’un
revêtement de zircone nanostructurée pour différentes température de la sous couche.
Il faut noter que le dispositif de positionnement de la torche par rapport au substrat dont est
doté l’enceinte de projection utilisée pour nos études (MAP n°6) ne permet pas d’ajuster la
distance de projection pendant le tir. Entre la réalisation de la couche nanostructurée, pour
laquelle la distance de tir est de 40 mm, et celle de la couche microstructurée, pour laquelle la
distance de tir varie entre 80 et 120 mm, une opération de manutention est nécessaire. Elle
entraine un retour de la température de la sous-couche à la température ambiante et il faut
donc préchauffer à nouveau cette sous-couche pour atteindre la température désirée avant de
commencer la réalisation de la couche microstructurée.
Aussi, quelques systèmes bicouches ont-ils été réalisés dans l’enceinte de projection MAP n°8
équipée d’un bras robotisé six axes (marque ABB) et de la même torche plasma que la MAP
n°6. Cette enceinte permet la réalisation en continue du système bicouche, c'est-à-dire la
réalisation de la couche nanostructurée immédiatement suivie de la réalisation de la couche
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