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Chapitre III : La projection par plasma d’arc 117
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III.1 Introduction :
L’obtention de dépôts denses en projection plasma est essentiellement régie par le
mode d’étalement des particules sur le substrat ce qui conditionne le contact entre les
particules étalées et le substrat ou la couche préalablement déposée, c’est-à-dire le contact
interlamellaire. [Fauchais et al, 2001, b]
L’étude bibliographique du premier chapitre montre que l’étalement des particules est
principalement conditionné par leur vitesse d’impact par le biais de la transformation de
l’énergie cinétique en énergie visqueuse d’étalement. Par conséquent, il a été choisi
d’augmenter les vitesses des particules à l’impact en gardant la température de celles-ci audessus
de leur température de fusion pour élaborer des dépôts denses.
Or, à l’heure actuelle, les électrolytes réalisés par projection par plasma d’arc
atmosphérique le sont essentiellement sous pression réduite (VPS [Henne et al, 1998]) à
l’aide de tuyères supersoniques de type de Laval afin d’augmenter les vitesses des particules à
l’impact. Cependant, ces électrolytes ne sont pas encore optimisés d’un point de vue
performance et restent relativement coûteux vu la technologie utilisée.
Afin de diminuer le coût d’élaboration, il s’avère donc intéressant de travailler à la
pression atmosphérique sous air. Pour obtenir des vitesses d’impact élevées et une
homogénéité des propriétés des particules à l’impact, il a été choisi d’utiliser des débits de gaz
plasmagènes élevés (afin de se placer sous un mode de fonctionnement un peu similaire à
celui du « Cold Spray ou du Canon à détonation », une tuyère dite supersonique de type de
Laval Mach 2,5 et des particules de faibles granulométries présentant une distribution
resserrée (5-25µm) afin de limiter la dispersion des propriétés des particules au sein du jet de
plasma (ce qui demande une optimisation de l’injection).
Ce chapitre traite des résultats obtenus lors des études paramétriques menées en
projection par plasma d’arc à la pression atmosphérique et sous vide partiel afin d’élaborer
des dépôts de zircone yttriée denses en augmentant la vitesse des particules projetées à
l’impact.