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Introduction générale - 3 -
ouverte de l’ordre de 15% du fait de leur structure lamellaire anisotrope et de défauts
structuraux résultants entre autre d’un mauvais empilement des particules écrasées ou d’une
mauvaise fusion de celles-ci avant leur impact sur le substrat. De nombreuses recherches ont
donc été menées ces 15 dernières années afin de comprendre les mécanismes d’élaboration
des dépôts. Celles-ci ont montré que les propriétés des dépôts étaient fortement liées aux
paramètres microscopiques des particules à l’impact (vitesse, température et diamètre) ainsi
qu’à la température du substrat et du dépôt pendant la projection. Ceci a conduit au
développement de systèmes de contrôle des propriétés des particules avant l’impact et de la
température du substrat. [Renault et al, 2001], [Moreau et al, 1995 et 1996]. Les propriétés
de dépôts qui ont été le plus étudiées sont les propriétés mécaniques et la conductivité
thermique. La relation entre microstructure des dépôts et propriétés de conductivités
électrique et ionique n’a suscité l’intérêt des chercheurs que récemment [Branland, 2002] et
par conséquent de nombreuses recherches supplémentaires restent à effectuer.
Par conséquent afin de mener à bien ces travaux de thèse et d’élaborer des dépôts de
YSZ denses, nous avons décidé d’adopter une démarche expérimentale basée sur
l’augmentation de la vitesse des particules à l’impact en conservant celles-ci dans un bonne
état de fusion par le biais de deux procédés de projection ayant fait leur preuve pour fabriquer
à terme l’ensemble de la cellule SOFC en ligne, la projection par plasma d’arc à la pression
atmosphérique et la projection par plasma inductif en mode supersonique. Nous avons ensuite
tenter de relier les propriétés thermocinétiques des particules à l’impact à la microstructure
des dépôts résultants en étudiant de manière qualitative la nature et la densité des porosités
ainsi que les contacts interlamellaires. Nous avons ensuite tenté de relier cette microstructure
aux propriétés de conductivité ionique des dépôts.
Ces travaux de recherches se sont déroulés dans le cadre d’une collaboration entre
trois laboratoires de projection thermique, le laboratoire de Sciences des Procédés Céramiques
et de Traitements de Surface (SPCTS) de l’Université de Limoges (spécialisé dans l’étude des
plasmas d’arc à la pression atmosphérique), le Centre de Recherche en Technologies des
Plasmas (CRTP) de l’Université de Sherbrooke (spécialisé dans l’étude des plasmas inductifs)
et le laboratoire de projection thermique du CEA le Ripault dont un des axes de recherche est
l’élaboration de SOFC par projection plasma dans le but d’une utilisation domestique. C’est