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274 Conclusion générale
En projection par plasma inductif, afin d'élaborer des dépôts denses nous avons aussi
choisi d'augmenter la vitesse des particules à l'impact. Pour cela, nous avons choisi d'utiliser
une torche PL 35 munie d'une tuyère supersonique mach 1,5 afin d'augmenter la vitesse des
particules à l'impact, cette technique ayant déjà été utilisée pendant les travaux de maîtrise de
K. Mailhot [Mailhot, 1998] pour l'élaboration d'électrolyte pour les SOFC. Cependant avant
de pouvoir optimiser les paramètres de projection pour accroître la vitesse des particules à
l'impact, il a été nécessaire d'optimiser l'injection des particules dans le jet de plasma. En
effet, l'injection axiale des particules en projection par plasma inductif, peut conduire à
l'obstruction, selon le type de matériaux projeté, du convergent de la tuyère supersonique du
fait de la divergence du jet de poudre en sortie d'injecteur. Une importante partie des
recherches menées en plasma inductif pour élaborer un électrolyte a donc été dédiée à
l'optimisation de l'injection. Une étude des propriétés des particules en sortie d'injecteur a
montré que la vitesse de celles-ci était relativement élevée de l'ordre de 250 m/s et que le jet
de particules présentait une divergence de 30° par rapport à l'axe d'un injecteur classique de 4
mm de diamètre interne. Dans un premier temps, le diamètre de l'injecteur a été réduit et le
débit total de gaz porteur augmenté, mais cela n'a pas permis de réduire suffisamment la
divergence du jet de particules. Il a donc été nécessaire de développer un injecteur double flux
pour limiter drastiquement cette divergence. Cet injecteur est basé sur le confinement du jet
de poudre par l'ajout d'un gaz de collimation (ou confinement ) dans l'injecteur grâce à un
système de double paroi. L'optimisation des paramètres d'injection (position de l'injecteur,
nature et débit de gaz porteur et de gaz de collimation) pour cet injecteur a permis d'éliminer
tant que faire ce peut l'obstruction de la tuyère. Une optimisation des paramètres de projection
a donc ensuite été menée à partir des conditions optimisées par K. Mailhot [Mailhot, 1998] et
a permis d'atteindre des vitesses de particules à l'impact de l'ordre de 600 m/s pour une
température de surface des particules de l'ordre de 3300°C.
L'étude des particules étalées a permis de montrer que les paramètres optimisés grâce à l'étude
des particules en vol permettaient bien d'obtenir les meilleures conditions d'étalement sur
substrat préchauffé au-dessus de la température de transition. La microstructure des dépôts
élaborés est similaire à celle des dépôts élaborés par plasma d'arc sous vide dans les
conditions optimisées.
A la suite de ces études sur les propriétés thermocinétiques des particules en vol et leur
impact sur leur étalement sur substrat lisse et préchauffé, nous avons tenté de relier les