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

Chapitre II : Réalisation d’un dépôt céramique par projection plasma – Revue bibliographique
B.4.2.2. Etalement de la particule
Les modèles phénoménologiques sont basés sur un bilan d’énergie et expriment la
transformation de l’énergie cinétique (Ec) de la particule à l’impact en énergie d’écoulement
visqueux (Ev) et en énergie de surface (Es) selon l’équation B–17 :
(B–17) Ec = Ev + Es
La déformation de la lamelle étalée est complète lorsque l’énergie cinétique est complètement
transformée.
Madjeski (1976) [141] a défini le degré d’étalement ξ comme le rapport entre le diamètre de
la particule étalée D et le diamètre d de la particule avant l’impact (équation B–18) :
(B–18) ξ = D
d
A partir de l’équation B–18 et en négligeant les phénomènes de tension de surface, ce rapport
peut être relié aux propriétés de la particule liquide à l’impact par l’intermédiaire du nombre
de Reynolds suivant l’équation B–19 :
(B–19)
ξ = 1, 29 ⋅ Re
Des études numériques de la simulation d’impact de gouttes sur un substrat et des études
expérimentales ont conduit également à une équation du même type (B–20) [145].
(B–20)
- 86 -
b
ξ = A⋅ Re
où A et b sont des constantes variant, respectivement de 0,8 à 1,2941, et de 0,125 à 0,2 selon
les auteurs.
B.4.2.2.1. Influence de la température du substrat sur
l’étalement
Différents auteurs ont montré l’importance de la température du substrat sur l’étalement des
particules sur un substrat. Bianchi (1995) [50] a montré que des particules arrivant dans un
même état thermocinétique pouvaient avoir différentes morphologies après impact en fonction
de la température du substrat. En dessous d’une certaine température, les particules sont
déchiquetées alors que, pour des températures supérieures, elles s’étalent avec une forme
lenticulaire (cf. Figure B.4-15). La température où se produit cette transition morphologique
a été définie comme la température de transition du couple matériau projeté / substrat.
0,
2