Texte intégral en version PDF - Epublications - Université de Limoges
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Chapitre II : Dispositifs expérim<strong>en</strong>taux et Méthodologie 75<br />
par le rayonnem<strong>en</strong>t du plasma ou positionner celui-ci <strong>de</strong> manière à ce que le plasma<br />
n’interfère pas. Il convi<strong>en</strong>t égalem<strong>en</strong>t <strong>de</strong> choisir <strong>de</strong>s créneaux <strong>de</strong> longueur d’on<strong>de</strong> permettant<br />
<strong>de</strong> s’affranchir <strong>de</strong> l’absorption par le CO2 ou la vapeur d’eau.<br />
II.2.2.2 Mo<strong>de</strong> <strong>de</strong> refroidissem<strong>en</strong>t du porte substrat :<br />
Les mo<strong>de</strong>s <strong>de</strong> refroidissem<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s porte-substrats utilisés lors <strong>de</strong> ces travaux ont été<br />
déterminés <strong>en</strong> fonction <strong>de</strong>s dispositifs disponibles dans les différ<strong>en</strong>ts laboratoires où ont été<br />
effectuées les expéri<strong>en</strong>ces.<br />
• Utilisation d’une circulation d’eau glacée :<br />
Un porte substrat refroidi à l’eau glacé permet d’éliminer une partie <strong>de</strong> la chaleur<br />
apportée par le jet <strong>de</strong> plasma et la chaleur lat<strong>en</strong>te <strong>de</strong>s particules et <strong>de</strong> maint<strong>en</strong>ir le substrat à<br />
une température <strong>de</strong> l’ordre <strong>de</strong> 200°C p<strong>en</strong>dant la phase <strong>de</strong> projection. Ce type <strong>de</strong><br />
refroidissem<strong>en</strong>t a été utilisé pour les expéri<strong>en</strong>ces réalisées <strong>en</strong> projection par plasma inductif et<br />
pour la moitié <strong>de</strong>s expéri<strong>en</strong>ces réalisées <strong>en</strong> projection par plasma d’arc. Il convi<strong>en</strong>t cep<strong>en</strong>dant<br />
<strong>de</strong> noter que lors <strong>de</strong> la projection <strong>de</strong> zircone à faible conductivité thermique <strong>de</strong>s gradi<strong>en</strong>ts <strong>de</strong><br />
température importants sont générés dans le dépôt dont la température peut atteindre 1000°C<br />
pour 400µm d’épaisseur.<br />
• Utilisation <strong>de</strong> buses cryogéniques :<br />
Ce type <strong>de</strong> réfrigération est assurée par la pulvérisation d’argon liqui<strong>de</strong>. Son<br />
fonctionnem<strong>en</strong>t est délicat et pose <strong>de</strong>s problèmes <strong>de</strong> stabilité avec une température<br />
d'évaporation du liqui<strong>de</strong> très proche <strong>de</strong> la température <strong>de</strong> stockage du liqui<strong>de</strong> (4K <strong>de</strong><br />
différ<strong>en</strong>ce). Il suffit donc <strong>de</strong> très peu <strong>de</strong> calories supplém<strong>en</strong>taires pour évaporer l'Argon. Ces<br />
calories provi<strong>en</strong>n<strong>en</strong>t <strong>de</strong>s circuits <strong>de</strong> transport du liqui<strong>de</strong> et du gaz d'atomisation nécessaire à la<br />
fragm<strong>en</strong>tation <strong>de</strong> la nappe liqui<strong>de</strong> <strong>en</strong> gouttelettes (ce sont ces <strong>de</strong>rnières qui sont efficaces pour<br />
la réfrigération).<br />
Le contrôle <strong>de</strong> la pulvérisation dép<strong>en</strong>d, <strong>de</strong> la multiplication <strong>de</strong>s pulvérisateurs, <strong>de</strong><br />
l'élimination <strong>de</strong> la phase vapeur le plus près possible <strong>de</strong>s pulvérisateurs. <strong>de</strong> la géométrie <strong>de</strong>s<br />
pulvérisateurs, <strong>de</strong>s pressions et débits <strong>de</strong>s gaz liquéfiés et <strong>de</strong>s gaz d'atomisation.<br />
Ce type <strong>de</strong> refroidissem<strong>en</strong>t a été utilisé pour la réalisation <strong>de</strong> dépôts par plasma d’arc<br />
dans une configuration industrielle.