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34 Chapitre I : Etude bibliographique
L’historique thermique [Fauchais et al, 2001-b] de la construction du dépôt est
étroitement lié au nombre de particules qui se déposent au même endroit pendant le
mouvement de la torche. Cela dépend du débit de poudre, du rendement pondéral et de la
vitesse relative de la torche par rapport au substrat mais aussi des propriétés thermiques du
substrat et des couches déjà déposées (en fait, tout dépend de la capacité de ces couches
préliminaires à évacuer la chaleur apportée par les lamelles et celle du jet de plasma),
Tableau I-4.
En ce qui concerne la zircone [Hadadi et al, 1995, 1996], une croissance colonnaire
des grains peut avoir lieu. Celle-ci est liée à la vitesse de refroidissement des lamelles. En
effet, le passage de l'état liquide à l'état solide des lamelles s'opère par nucléation hétérogène.
En effet, pour une nucléation homogène, ceci a lieu quand le rayon du nucléus est supérieur à
r * tel que l'énergie de volume (∆G.(4/3).Π.r 3 ) et l'énergie de surface soient égales, c’est-à-
dire quand ∆G.(4/3).Π.r 3 =σ.4.Π.r 2 avec ∆G lié à la chaleur latente et σ la tension de surface ;
alors que pour une nucléation hétérogène comme en projection plasma, le volume critique de
nucléation est plus petit, comme le montre la Figure I-6, ce qui la rend plus probable. Notons
que, si la vitesse d’étalement de la particule en fin d’étalement est supérieure à la vitesse de
nucléation, de l’ordre de 1 m/s, la nucléation est difficile.
Figure I-6 : Modèle de croissance colonnaire hétérogène.
Sur des substrats en zircone préchauffés au-delà de TT [A.C.Léger, 1997], [Fauchais
et al, 2001-a], la vitesse de refroidissement des lamelles est plus lente que sur un substrat en