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

Chapitre II : Réalisation d’un dépôt céramique par projection plasma – Revue bibliographique
B.1. Introduction
La projection thermique par plasma d’arc soufflé permet la réalisation de revêtements
métalliques, céramiques, ou de polymères si la différence entre la température de fusion et
celle d’évaporation ou de dissociation du matériau est supérieure à quelques centaines de
degrés. Elle est plus particulièrement utilisée pour la déposition de revêtements céramiques ou
de métaux réfractaires et peut être adaptée pour le revêtement de pièces de géométrie et de
taille assez variées. Pour des applications industrielles, le choix de paramètres de projection
« robustes » est un élément essentiel : les propriétés des revêtements doivent être maîtrisées et
reproductibles dans le temps et d’un dispositif de projection à un autre.
Ce procédé consiste à injecter le matériau sous forme pulvérulente au sein du milieu plasma,
fortement enthalpique, où elles sont chauffées et accélérées vers le substrat à revêtir. Le
revêtement est construit par empilement successif de particules fondues ou partiellement
fondues qui impactent le substrat où elles se refroidissent avec des vitesses de trempe de
l’ordre de 10 6 à 10 8 K/s. Le revêtement présente une microstructure lamellaire inhomogène.
La Figure B.1-1 représente de façon schématique la réalisation d’un revêtement par
projection plasma.
Figure B.1-1 : Représentation schématique de la réalisation d’un revêtement par
projection plasma.
L’application présentée dans le chapitre précédent nécessite un revêtement possédant une
forte adhérence au substrat et de bonnes propriétés thermomécaniques. L’adhérence des
revêtements obtenus, par projection plasma de particules micrométriques est principalement
d’origine mécanique et dépend, en très grande part, de la rugosité de la surface du substrat et
de sa propreté. Pour promouvoir ce type d’adhérence, il est souvent nécessaire de passer par
une étape de préparation préalable de la surface à revêtir, en général par grenaillage au jet
d’abrasifs. Cependant, depuis un peu plus d’une décennie, la recherche de couches finement
structurées a fait émerger le procédé de projection plasma de suspension qui permet d’injecter
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