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Chapitre II : Réalisation d’un dépôt céramique par projection plasma – Revue bibliographique Figure B.4-18 : comportement à l’impact de particules agglomérées frittées : (a) fondues à cœur creux, (b) Partiellement fondues à l’impact sur le substrat [44]. Adapté de Diez et al. [155]. Solonenko et al. (2003) [156], ont observé expérimentalement le comportement à l’impact de particules de zircone yttriée partiellement fondues ou possédant un cœur creux (cf. Figure B.4-19). Figure B.4-19 : Morphologie de lamelles de zircone yttriée obtenues après projection plasma de particules creuses sur un substrat poli en acier avec Ts>Tt (a,b) ou en verre avec Ts
Chapitre II : Réalisation d’un dépôt céramique par projection plasma – Revue bibliographique 1, 25 −0, 3 (B–22) = 0 , 5 ⋅ a ⋅ Re ⋅ K K f où a est défini comme le rapport entre la vitesse d’étalement du liquide et la vitesse de la particule à l’impact, Re le nombre de Reynolds relatif à la particule et K le critère de Sommerfeld. Lorsque Kf est inférieur à 7 les particules s’étalent sous forme de disque alors que pour Kf supérieur à 7, les lamelles formées présentent une forme déchiquetée. B.4.2.3. Solidification des lamelles Le refroidissement d’une lamelle s’effectue principalement par conduction thermique vers le substrat ou les couches préalablement déposées. Il est en grande part conditionné par la qualité du contact entre la lamelle et la couche sous-jacente Un coefficient global d’échange thermique h à l’interface peut être défini ; il quantifie les échanges thermiques et la vitesse de refroidissement. Selon Bianchi (1995) [50] ce coefficient est compris en 10 8 et 10 9 W.m -2 .K -1 pour une lamelle de zircone yttriée déposée sur un substrat d’acier inoxydable poli. Ruhl (1968) [158] décrit la qualité du contact thermique ainsi que l’épaisseur de la lamelle comme les facteurs prépondérant conditionnant son refroidissement et sa solidification. Ces paramètres peuvent être rassemblés dans le nombre de Biot Bi (équation B–23) : (B–23) - 91 - h ⋅ e Bi = κ où h est le coefficient d’échange thermique à l’interface, el l’épaisseur de la lamelle et κs la conductivité thermique du substrat ou de la couche déjà formée. L’efficacité du transfert thermique peut également être exprimée par une résistance thermique de contact Rth, définie comme l’inverse du coefficient d’échange interfaciale h ; plus elle est faible, meilleur est le contact. Selon la valeur du nombre de Biot, Patru (2005) a identifié différents modes de refroidissement de la lamelle [62] : Bi > 30, le contact thermique peut être considéré comme parfait ; la résistance thermique de contact est très faible (< 10 -8 m 2 .K.W -1 ), le refroidissement est alors qualifié d’idéal. Bi < 0,01, le transfert thermique à l’interface est limitant ; la résistance thermique de contact est élevée (généralement supérieure à 10 -6 m 2 .K.W -1 ) et le refroidissement de la lamelle est pratiquement isotherme. 0,01 < Bi < 30, le refroidissement peut être qualifié d’intermédiaire. Le mode de refroidissement et sa vitesse conditionnent la croissance cristalline dans la lamelle. Dans le cas d’un bon contact thermique interfacial, le refroidissement rapide grâce à l’évacuation du flux thermique vers le substrat favorise une croissance colonnaire dans la S l
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