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196 Chapitre IV : La projection par plasma inductif supersonique Cependant, l’observation du jet de particules en sortie d’injecteur montre que malgré la diminution du diamètre interne de l’injecteur, la divergence du jet de particules reste importante. Il s’avère donc nécessaire de modifier et d’améliorer l’injection par le développement d’un nouveau type d’injecteur, ce qui fait l’objet du paragraphe suivant. IV.2.2 Cas d’un injecteur double flux . IV.2.2.1 Développement d’un nouveau type d’injecteur : Peu de recherches ont été faites sur l’optimisation de l’injection des particules dans un plasma inductif, car ce type de procédé est principalement utilisé pour déposer de grosses particules en mode subsonique. Le problème de l’injection se pose seulement en mode supersonique. En effet, avec des petites particules la divergence du jet de poudre en sortie d’injecteur est importante et peut provoquer l’occlusion complète du convergent de la tuyère. Par ailleurs, en considérant les études effectuées sur l’injection des particules dans un plasma d’arc atmosphérique, il s’avère que plus la taille des particules est petite, plus le débit de gaz porteur doit être élevé pour permettre aux particules de pénétrer dans le jet car il faut qu’elles atteignent une quantité de mouvement suffisamment élevée pour pouvoir pénétrer dans le jet de plasma. De plus, un injecteur de faible diamètre interne permet de faciliter l’injection mais entraîne un angle de dispersion du jet en sortie d’injecteur souvent supérieur à 30° du fait des nombreuses collisions des particules avec les parois. Or, quelques études sur l’ICP (Inductively Coupled Plasma) [Tanaka et al, 1995] et des études effectuées en plasma d’arc atmosphérique [Vardelle-A et al, 1998, b] préconisent de diminuer le diamètre de l’injecteur et d’utiliser un gaz intermédiaire de constriction. Donc, il a été décidé de développer un nouveau type de sonde d’injection, basé sur le principe des sondes d’atomisation secondaire. Le schéma de principe est présenté Figure IV-8.
Chapitre IV : La projection par plasma inductif supersonique 197 Le nouvel injecteur est basé sur un système de confinement du jet de particules par un gaz de collimation. Son principe est simple, la poudre est injectée dans un tube central de 1 mm de diamètre. Autour de ce tube un gaz similaire au gaz porteur de poudre ou complètement différent est injecté pour servir de gaz de confinement. Ce gaz intermédiaire confine la poudre et son gaz porteur en sortie du tube central afin de limiter la divergence du jet de poudre. L’étude des caractéristiques du jet de particules obtenu avec cet injecteur est présentée dans les paragraphes suivants. ∅1 mm ∅2,5 mm 5 mm Figure IV-8 : Schéma de principe de l’injecteur double flux.
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