Elaboration par projection plasma d'un revêtement céramique sur ...
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Chapitre II : Réalisation d’un dépôt <strong>céramique</strong> <strong>par</strong> <strong>projection</strong> <strong>plasma</strong> – Revue bibliographique<br />
Pour la suite, nous distinguons la <strong>projection</strong> dite « conventionnelle » de poudres<br />
micrométriques et la <strong>projection</strong> dite « de suspension » de <strong>par</strong>ticules nano ou submicroniques.<br />
Ces deux techniques présentent les mêmes « grandes » étapes caractéristiques : injection du<br />
matériau, traitement dans le jet de <strong>plasma</strong> et, impact et empilement <strong>sur</strong> le substrat. Mais des<br />
différences interviennent liées à la présence de la phase liquide et à l’impact et l’empilement<br />
des <strong>par</strong>ticules nanométriques pour former le <strong>revêtement</strong>.<br />
B.4.1. Injection du matériau et traitement en vol des<br />
<strong>par</strong>ticules<br />
B.4.1.1. Injection des <strong>par</strong>ticules au sein de l’écoulement<br />
<strong>plasma</strong><br />
B.4.1.1.1. Cas de la <strong>projection</strong> conventionnelle<br />
En <strong>projection</strong> dite « conventionnelle », des poudres de granulométrie généralement comprise<br />
entre 5 et 100 µm sont entrainées vers le <strong>plasma</strong> <strong>par</strong> le biais d’un gaz porteur (généralement<br />
de l’argon) qui leur transmet une quantité de mouvement suffisante et au moins équivalente à<br />
celle du jet <strong>plasma</strong> pour qu’elles puissent y pénétrer. Ces <strong>par</strong>ticules sont injectées à travers un<br />
injecteur de diamètre interne compris entre 1,2 et 2 mm, afin de réduire la dispersion de la<br />
poudre dans le jet. Le débit de gaz porteur conditionne l’énergie cinétique des <strong>par</strong>ticules au<br />
moment de leur interaction avec le <strong>plasma</strong> et donc leur pénétration dans l’écoulement. La<br />
position de l’injecteur <strong>par</strong> rapport à la sortie de la tuyère et à l’axe de la torche permet de<br />
sélectionner les zones du <strong>plasma</strong> dans lesquelles les <strong>par</strong>ticules sont injectées et a une<br />
conséquence directe <strong>sur</strong> leur traitement.<br />
Il a été montré qu’en général, pour des <strong>par</strong>ticules <strong>céramique</strong>s, leur traitement était optimal<br />
pour un angle de déviation moyen des trajectoires des <strong>par</strong>ticules de l’ordre de 3-4° <strong>par</strong> rapport<br />
à l’axe de la torche [84]. Il convient donc d’ajuster les <strong>par</strong>amètres d’injection (débit de gaz<br />
porteur, diamètre de l’injecteur et position) pour obtenir la trajectoire (cf. Figure B.4-1),<br />
l’accélération et le temps de séjour optimaux [85], [86]. Néanmoins, le gaz porteur froid, peut<br />
engendrer des perturbations de l’écoulement <strong>plasma</strong> [87] et une perte de rendement de<br />
<strong>projection</strong> [88] si son débit massique dépasse environ 10% du débit massique de l’écoulement<br />
<strong>plasma</strong>.<br />
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