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Chapitre III : La projection par plasma d’arc 179
En effet, l’élaboration de lamelles à partir des paramètres de projection optimisés sous
air à la pression atmosphérique (c’est à dire une distance de projection de 100 mm, une tuyère
Mach 2,5, une injection des particules interne avec un injecteur de diamètre interne 1,2 mm,
une diffusion axiale des gaz, des mélanges plasmagènes Ar-He-H2 respectivement 58,8-46-
15 ; et 45-31,5-13,5) montre que l’utilisation du premier mélange plasmagène permet
d’augmenter la vitesse moyenne des particule à l’impact de 10% par rapport à l’utilisation du
second mélange (310 m/s contre 350 m/s) ce qui permet une augmentation de 15 % du degré
d’étalement sur substrat préchauffé au dessus de la température de transition. Par ailleurs,
dans les deux cas, les particules ayant une température de surface quasi identique et une
structure présentant la preuve d’un bon état de fusion à l’impact, l’étalement des particules
semble bien essentiellement conditionné par la vitesse d’impact des particules sur le substrat.
Notons que l’utilisation des paramètres plasmagènes Ar-He-H2 (58,8-46-15) sous
pression réduite (8 kPa) montre que la diminution de la température de surface moyenne des
particules à l’impact entraîne une diminution du diamètre moyen des lamelles avec cependant
un degré d’étalement élevé ce qui souligne qu’avec ce procédé seules les particules de faible
diamètre initial présentent un état de fusion suffisant leur permettant de s’étaler sur le substrat.
Il est possible que les autres particules non traitées viennent rebondir sur le substrat ou
n’adhèrent pas suffisamment pour qu’on puisse les observer. Les particules ne présentant pas
un bon état de fusion pourront être à l’origine, lors de l’élaboration de dépôts, de la présence
de porosité ou de défauts.
Sous pression réduite, les lamelles présentent une forme beaucoup plus déchiquetée
due principalement à une température des particules à l’impact beaucoup plus faible qu’à la
pression atmosphérique (< 2800K) et certaines présentent un centre infondu.
En considérant, le diamètre moyen des particules collectées et le degré d’étalement, il
semblerait que la projection sous vide partiel soit favorable à un bon étalement des particules
et un bon contact interlamellaire (l’épaisseur moyenne des lamelles est inférieure à 2 µm sauf
pour la projection effectuée à 325 mm). Cependant, le diamètre moyen des lamelles laisse à
penser qu’une partie des particules ne sont pas traitées, ce qui peut être préjudiciable à
l’obtention de dépôts exempts de défauts car les particules partiellement ou non traitées
peuvent venir se coller sur le substrat en créant des défauts et de mauvais contact
interlamellaires pouvant induire une mauvaise conductivité ionique.