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

Chapitre II : Réalisation d’un dépôt céramique par projection plasma – Revue bibliographique
Les mesures sont en général basées sur le rayonnement de particules et ne sont donc
réalisables que pour certaines gammes spectrales, notamment celles où les raies d’émission
atomique des gaz plasmagènes ou des vapeurs issues des particules sont de très faible
intensité [128]. A partir des années 1990, des développements technologiques ont permis la
commercialisation de certains dispositifs comme le DPV-2000, commercialisé par la société
TECNAR AUTOMATION [129]. Le principe de ce dispositif est basé sur la pyrométrie bichromatique
et est décrit en détail par Debout (2007) [44]. D’autres systèmes commerciaux
utilisent le même principe tel que l’Accuraspray-g3 [130], commercialisé par la société
TECNAR AUTOMATION, mais donnent accès à des mesures globales sur le jet de particules
alors que le DPV-2000 autorise des mesures sur des particules individuelles comme le
Spraywatch [131] basée sur de l’imagerie et commercialisé par la société OSEIR ou le SDC
(Spray and Deposit Control) [132] utilisé par la société SNECMA. Ces dispositifs permettent
de mesurer avec une bonne précision la vitesse des particules et d’avoir une assez bonne
estimation de leur température et dans une moindre mesure de leurs tailles.
B.4.1.4.2. Cas de la projection de suspension
Dans le cas de la projection de suspension plusieurs problèmes se posent. Le premier est le
changement de la phase du matériau injecté, liquide à l’injection puis solide après évaporation
du solvant, qui s’accompagne d’une forte variation de température, de taille et de propriétés.
Le second est la zone dans laquelle se passe le traitement ; moins de 6 cm en général séparent
le substrat de la sortie de la torche. Dans cette zone, le rayonnement de l’écoulement plasma
est important. Au départ les gouttes ont une température faible, au plus égale à la température
d’ébullition du solvant ensuite les particules peuvent avoir une température élevée mais leur
taille rend difficile l’usage de techniques utilisées pour le suivi des particules en projection
plasma conventionnelle.
La méthode la plus simple est l’observation via une camera CCD et des filtres appropriés ;
elle permet d’obtenir quelques informations [139] mais reste très dépendante de la luminosité
du plasma.
Pour effectuer des mesures sur les gouttes immergées dans le jet de plasma, il est donc
souhaitable de faire appel à une source d’illumination extérieure et une technique comme
l’ombroscopie laser peut s’avérer intéressante pour estimer la trajectoire, les dimensions et les
vitesses des gouttes. Il est nécessaire d’utiliser une source suffisamment puissante comme un
laser type Nd:YAG par exemple [98], [137]. Cette technique ne peut cependant donner aucun
renseignement sur la température du matériau étudié et sa résolution est limitée à environ 5
µm c'est-à-dire qu’elle s’avère peu utile pour étudier la 2 ème phase du traitement de la
suspension après l’évaporation du solvant. A cause de la faible taille des particules, celles-ci
requièrent des techniques ou procédures particulières. Des mesures effectuées avec
l’Accuraspray ont permis d’obtenir des informations moyennes sur le jet de particules
nanométriques et des tendances mais ces informations sont encore sujet à discussion [133],
[134], [135], [136], [137], [138].
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