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240 Chapitre V : Les dépôts V.2 Influence des caractéristiques des particules à l’impact sur la microstructure des dépôts: V.2.1 Dépôts élaborés par plasma d’arc : Dans le chapitre III, dans les paragraphes III.2.1.3 a), b), c), d) et e), il a été montré que l’utilisation d’un mélange Ar-He-H2 avec un débit volumique élevé à la place d’un mélange Ar-H2, d’une tuyère de « de Laval » Mach2,5, d’une injection des particules en interne et d’une diffusion axiale était favorable à l’obtention de vitesses moyennes des particules à l’impact élevées (de l’ordre de 400 m/s en plasma d’arc à la pression atmosphérique et de l’ordre de 600 m/s en plasma inductif supersonique), supposées favoriser l’obtention de dépôts denses. L’étude des lamelles qui a suivi (paragraphe III.4.2.1) a permis de montrer que sur substrat lisse et préchauffé, l’augmentation de la vitesse à l’impact liée à l’augmentation du débit volumique permettait d’avoir des particules présentant un bon degré d’étalement (de l’ordre de 2,8) et une aire de contact relativement élevée (diamètre de l’ordre de 70 µm). Il s’agit désormais de vérifier ceci grâce à l’étude de la microstructure des dépôts. Il est à noter que l’ensemble des dépôts ont été réalisés sur des substrats en acier inoxydable 316 L de rugosité moyenne 2-3 µm car la taille moyenne des particules projetées est de 15 µm. V.2.1.1 Influence de la nature du mélange plasmagène: Afin de vérifier, les tendances dégagées dans le chapitre III, et d’avoir une base de référence, un dépôt a été élaborés par projection par plasma d’arc à la pression atmosphérique en utilisant les conditions usuelles d’élaboration des barrières thermiques pour l’aéronautique (Ar 36 NL/min et H2 12 NL/min). La Figure V-1 illustre la microstructure du dépôt de YSZ obtenu, au microscope électronique à balayage en mode rétrodiffusé, à deux grossissements différents. La porosité totale du dépôt obtenue par poussée hydrostatique est de l’ordre de 15%. Ces dépôts présentent une structure lamellaire avec de nombreuses fissures perpendiculaires au sens d’étalement des lamelles, les lamelles présentent une épaisseur comprise entre 1,5 µm et 3 µm. Le fait de pouvoir observer la forme des lamelles dénote des mauvais contacts interlamellaires qui se distinguent sur les photos par une frontière noire
Chapitre V : Les dépôts 241 entre deux lamelles. Il est possible aussi d’observer des porosités fermées de largeur comprise entre 3 et 5 µm. Notons que la vitesse moyenne d’impact des particules est comprise entre 140 et 180 m/s. 10µm 3 µm Figure V-1 : Coupe d’un dépôt de zircone réalisé par projection par plasma d’arc atmosphérique avec un mélange de gaz plasmagène Ar-H2 (36-12 NL/min) sur un substrat en acier inoxydable préchauffé à 150°C, avec une tuyère de diamètre interne 6 mm, une injection
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