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22 Chapitre I : Etude bibliographique
Les autres moyens de fabrication de l’électrolyte sont les suivants : le coulage en bande
suivi de frittage [Minh, 1993], [Gordon], le plasma inductif et le plasma d’arc sous vide
partiel [Mailhot et al, 1997], [Gitzhofer et al, 2000], [Schiller et al, 1997 et 1999], le CI-VPS
(central injection low pressure spraying) : [Chen et al, 19, 98], l’électrodépôt [Samson
Nesaray, 2002], la CVD/PVD [Charpentier, 2000], la projection plasma suivie de frittage
[Allen et al, 1999]
Le but de ces travaux étant d’élaborer un électrolyte dense et de faible épaisseur, nous
nous sommes intéressés aux mécanismes de formation et aux caractéristiques des dépôts
obtenus par projection plasma afin de trouver un moyen innovant de fabriquer rapidement et à
coût réduit l’électrolyte des SOFC pour ensuite élaborer la pile entièrement par ce procédé.
C’est pour cela que le prochain paragraphe est destiné à présenter l’avancée des recherches
actuelles en ce qui concerne l’étude de la formation des dépôts projetés.
I.3 La formation des dépôts:
I.3.1 Principe de base :
En projection par plasma, les dépôts sont formés de couches successives de lamelles
écrasées qui se chevauchent [Fauchais et al, 1989, a, 2001, a, b], [Hadadi et al, 1995-1996].
L’adhésion et la cohésion des dépôts sont en général liées à des phénomènes mécaniques ; les
rugosités du substrat sont remplies lors de l’étalement de particules fondues grâce à la
pression d’impact. La solidification des lamelles qui suit entraîne un accrochage mécanique.
Les dépôts céramiques obtenus sont généralement poreux (la porosité résiduelle peut être
supérieure à 20% et est rarement inférieure à 5% pour ce type de dépôt). La porosité est, la
plupart du temps, due à un mauvais contact des lamelles avec le substrat ou entre elles, un
mauvais chevauchement de celles-ci, une mauvaise fusion des particules (un noyau solide
reste au centre de la lamelle et peut être extrait du dépôt lors de l’impact), un mauvais
étalement des particules (forme déchiquetée de la lamelle). En général cependant, pour des
particules fondues à l’impact, la porosité diminue avec l’accroissement de la vitesse d’impact
de celles-ci. La présence de cette porosité ainsi que les contacts inter lamellaires influent
énormément sur les propriétés mécaniques et thermiques du dépôt. En outre, des contraintes
résiduelles, [Kuroda et Clyne, 1991], [Clyne et Gill, 1996], [Baradel et al, 1998], sont
induites pendant la formation du revêtement et influent sur les propriétés mécaniques et