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

Chapitre II : Réalisation d’un dépôt céramique par projection plasma – Revue bibliographique
Figure B.2-6 : Propriétés des principaux gaz plasmagènes utilisées en projection plasma
[44].
Compte tenu de leurs propriétés thermodynamiques et de transport propres [38], [45], [46],
chaque gaz plasmagène affecte le comportement de l’arc, celui de l’écoulement plasma, et le
traitement du matériau injecté dans l’écoulement. L’influence des trois principaux gaz utilisés
peut être présentée succinctement comme suit :
L’argon permet d’augmenter la quantité de mouvement de l’écoulement du fait de sa
masse molaire élevée.
L’hydrogène permet d’augmenter l’enthalpie massique, la chaleur spécifique et la
conductivité thermique du plasma ; il entraîne également une diminution de la
viscosité. Cette diminution favorise l’engouffrement d’air dans l’écoulement D’autre
part, du fait de sa forte conductivité thermique et de sa faible masse volumique,
l’hydrogène déstabilise l’arc électrique par une diminution de l’épaisseur de la couche
limite froide qui entoure la colonne d’arc. L’arc opère alors en mode « restrike ».
L’hélium permet principalement d’augmenter la viscosité du jet et ainsi de retarder.
l’engouffrement d’air [47]. Il favorise un mode d’opération de l’arc de type « takeover
».
L’augmentation de l’intensité du courant d’arc entraine une augmentation de la vitesse de
l’écoulement, suivant la racine carrée de l’intensité [48], mais ne modifie pas de façon
significative sa température. Dans cette gamme de température, l’enthalpie fournie au gaz est,
en effet, essentiellement convertie en énergie d’ionisation et peu en chaleur sensible.
Une augmentation du diamètre de la tuyère entraine une diminution de la vitesse du jet. Le
rapport des vitesses entre deux tuyères de diamètre différent est inversement proportionnel au
carré du rapport des diamètres de tuyère [48].
Ces variations sont présentées dans la Figure B.2-7.
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