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28 Chapitre I : Etude bibliographique
inférieure à 10 -7 m 2 .K/W. Pour une température de substrat inférieure à 200°C, la lamelle est
déchiquetée et la résistance thermique de contact est supérieure à 10 -6 m 2 .K/W.
Le phénomène de « splashing » parallèlement à la surface du substrat, n’intervient qu’à la
fin de l’étalement de la lamelle comme l’a montré Fukumoto [Fukumoto et al, 1995] avec des
expériences faites sur des particules millimétriques ayant les mêmes nombre de Reynolds et
de Peclet que les particules projetées. Il dépend de la vitesse du liquide vf en fin d’étalement
et non de la vitesse d’impact de la particule. C’est ainsi que Fukumoto a introduit le nombre
de Sommerfield où figure la vitesse vf.
Par ailleurs, de nombreux travaux ([Li et al, 1998, a], [Léger et al, 1996], [Sobolev,
1998] [Fukumoto, 2001] , [Fukumoto et al, 1995], [Fauchais et al, 2003] ) ont montré que,
quelle que soit la vitesse d'impact comprise entre 30 et 250m/s, les particules écrasées ont des
formes de disque, sur substrat lisse quand la température est supérieure à la température de
transition.
La raison de l’existence de ces températures de transition liées au matériau du substrat,
n’est pas encore clairement comprise [Fauchais et al, 2003]. Ces dernières semblent liées aux
phénomènes suivant :
• La désorption des absorbats et des condensats de la surface du substrat.
• La mouillabilité entre la couche d’oxydes formée à la surface du substrat et la
particule en fusion oxydée ou non.
Dès que le contact goutte - substrat est bon, c’est-à-dire si la température du substrat
Ts>TT, la solidification se produit uniformément à l’interface goutte-substrat aussitôt que
l’épaisseur de la goutte en cours d’étalement est devenue inférieure à quelques µm. Il semble
que cette solidification permette de conserver la forme cylindrique à la lamelle.
Cependant, les dépôts réalisés par projection plasma le sont rarement sur substrat lisse.
Ils sont généralement réalisés sur des substrats rugueux pour permettre un ancrage mécanique
des particules. Malheureusement peu d’études ont été réalisées à propos de l’étalement des
particules sur substrat rugueux [Hale et Berry, 2001], [Amada et al, 2003]. Fukunama
[Fukunama, 1996] a développé un modèle tenant compte des pics de rugosité et de
l'étalement du liquide dans les creux. Par ailleurs, Sobolev [Sobolev, 1998] a montré qu'il
fallait adapter le diamètre des lamelles donc la granulométrie de la poudre et les propriétés de
la particule en vol à la distance inter pics sur le substrat, induite par sa rugosité, pour limiter
l'éclatement de la particule à l'impact et la porosité du dépôt.