Download or read book Projection par plasma d arc de particules submicroniques en suspension written by Ramuntxo Etchart-Salas and published by . This book was released on 2007 with total page 230 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Aujourd’hui, les « nanomatériaux » ouvrent des perspectives importantes dans diverses applications : énergie, aéronautique, automobile, etc... Un procédé relativement récent, la projection plasma de suspension, permet la formation de dépôt céramique finement voire nanostructuré avec de faibles épaisseurs (entre 5 μm et 10 μm). Néanmoins, la microstructure des dépôts obtenus passe par la compréhension dun grand nombre de paramètres, et notamment l’injection de la suspension. Ces travaux ont particulièrement montré l’intérêt de l’injection et de la fragmentation de la suspension pour son traitement dans le plasma. L’injection de la suspension a été observée à l’aide d’un système optique qui permet de déclencher l’acquisition de l’image sur une valeur de tension d’arc de la torche. Ce système permet d’observer la trajectoire et la fragmentation de la suspension correspondante à un état instantané du jet de plasma. Cette étude a montré l’importance des fluctuations du jet de plasma sur la fragmentation et la trajectoire de la suspension. Il a été observé une grande différence de traitement de la suspension selon que l’on utilise un plasma Ar/H2 ou Ar/He. Le traitement des gouttes avec un plasma argon-hydrogène se fait de manière hétérogène, cette différence de traitement est due aux fluctuations de tension de la torche, et la porosité des dépôts formés en est directement liée. La diminution de ces instabilités avec un plasma Ar/He, par exemple, permet d’homogénéiser le traitement des gouttes de suspension. La diminution de la dispersion des trajectoires dans le plasma limite les particules infondues dans le dépôt, et par conséquent sa porosité. Ces travaux ont permis d’élaborer des dépôts de zircone avec une épaisseur de l’ordre de 10 μm et une faible porosité (~ 4%). Plusieurs dépôts denses (porosité de 4%) ont été formés que ce soit avec un plasma argon-hydrogène ou argon-hélium, à condition d’adapter l’injection de suspension avec les conditions plasmagènes de tir.

Download or read book Elaboration de d p ts gradients de propri t s par projection plasma de suspension de particules submicroniques written by Olivier Tingaud and published by . This book was released on 2008 with total page 199 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La projection plasma de suspension (SPS) de particules submicroniques est une technologie émergente, versatile, qui permet de réaliser des dépôts finement structurés, plus minces que ceux résultant de la projection plasma conventionnelle, et présentant des architectures multiples. Cependant, les différents paramètres contrôlant les propriétés finales du dépôt et, leur interdépendance, ne sont pas encore complètement identifiés. Ainsi, le but de cette étude est, d’une part, de comprendre l’influence des paramètres opératoires sur les mécanismes de construction de dépôts, notamment l’effet des paramètres cinématiques, et, d’autre part, de réaliser des dépôts à gradient de propriétés. Tout d’abord, un banc de projection plasma de suspension a été mis au point, associé à un système de contrôle en ligne. Un modèle théorique simplifié a été utilisé afin de décrire le fonctionnement de la torche plasma et, nous avons entrepris une étude analytique globale sur l’ensemble du procédé, au travers de l’étude des cordons, couplée avec des expériences ciblées. Les différents résultats ont permis d’améliorer notre connaissance du procédé SPS et de déterminer l’influence de certains paramètres clefs. De plus, cette étude a démontré qu’à côté de la criticité des paramètres plasma et d’injection, les paramètres cinématiques étaient aussi déterminants. Enfin, des dépôts aux architectures variées et à gradient de propriétés ont été réalisés et ce, de manière reproductible.

Download or read book Contribution la compr hension des ph nom nes impliqu s dans la r alisation de d p ts finement structur s d oxydes par projection de suspensions par plasma written by Jérôme Fazilleau and published by . This book was released on 2003 with total page 160 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de cette recherche était de déterminer des conditions de projection pour l'injection de suspension de poudres submicroniques dans un plasma d'arc soufflé, afin de réaliser des dépôts de zircone yttriée, les plus denses possibles, ayant une épaisseur de l'ordre de la dizaine de microns, et finement structurés. L'application visée est la réalisation d'électrolytes pour les piles à combustible à oxyde solide. La poudre de zircone yttriée (8% mol Y2O3) doit être désagglomérée et un dispersant est nécessaire pour réaliser une suspension qui soit adaptée au procédé, c.a.d possédant une charge massique assez élevée, une viscosité faible et une stabilité importante dans le temps. Une bonne compréhension du fonctionnement des torches à plasma est nécessaire afin de déterminer les paramètres les plus pertinents dans l'obtention d'un jet de plasma avec des caractéristiques de vitesse et d'enthalpie voulues lorsque la suspension est injectée mécaniquement. Les mélanges plasmagènes utilisés dans cette étude étaient un mélange binaire Ar/H2 et un mélange ternaire Ar/H2/He Des modèles simples ont été utilisés afin de déterminer des ordres de grandeur et des temps caractéristiques des phénomènes. Ainsi les gouttes de suspension pénétrant le plasma sont d'abord fragmentées en gouttelettes (~ 1 æs) qui vont ensuite se vaporiser (~ 1 æs). Les agglomérats sont alors chauffés et accélérés. Des calculs de temps caractéristiques de transfert dynamique et thermique ont permis d'expliquer les résultats de la collecte de particules en vol à différentes distances de la sortie de tuyère. Différents paramètres expérimentaux ont été étudiés et des conditions opératoires adaptées à l'obtention des dépôts recherchés ont pu être déterminées

Download or read book Mod lisation rapide du traitement de poudres en projection par plasma d arc written by Fadhel Ben Ettouil and published by . This book was released on 2008 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail est consacré à la modélisation rapide du procédé de déposition par projection thermique en plasma d’arc soufflé. Il est plus particulièrement consacré au traitement d’une particule isolée ou d’un lot de particules échantillon représentatif d’une poudre. Le procédé de projection par plasma d’arc soufflé et les principaux phénomènes qui régissent la formation du jet de plasma, les échanges thermiques et dynamiques entre la particule et l’écoulement du jet gazeux et la construction du dépôt sont examinés. Nous avons fait une étude bibliographique des modèles développés par ailleurs pour simuler les différentes fonctionnalités du procédé. Les fondements et les caractéristiques du logiciel « Jets&Poudres » sont exposés, avant de présenter le modèle développé du transfert plasma-particule qui prend en compte la conduction interne à la particule et les déplacements des fronts de changement de phase. Dans ce modèle le calcul de l'évaporation de la particule est découplé du problème de la dynamique du gaz dans le jet et nous exploitons les résultats de J. C. Knight et le modèle de « Pression en retour » (Back Pressure) qu’il a développé. Une étude qualitative est consacrée à l’effet des paramètres de dispersion de la poudre en sortie de l’injecteur sur le traitement d’une particule isolée et sur la construction du dépôt. Ces effets mis en évidences, nous exposons un modèle de transport d’un lot de particules représentatif d’une poudre dans l’injecteur afin d’évaluer la dispersion en masse, taille et vitesse avant l’entrée dans le jet. Ce modèle complexe prend en compte les collisions particule-parois et les collisions binaires particule- particule. Les résultats de ces deux modèles sont discutés. Le traitement dynamique et thermique de la particule isolée est en bon accord avec ceux de la littérature. Ce qui autorise l’étude des conditions opératoires et des paramètres des différentes composantes fonctionnelles du procédé (torche, gaz plasmagène, injecteur, poudre...) sur le traitement des particules et leurs histoires thermique et dynamique. Le modèle présente l’avantage d’un temps de calcul réduit, de l’ordre d’une dizaine de seconde. Le modèle a été utilisé pour évaluer la quantité de matière nanostructurée conservée en fin de traitement et avant impact sur le substrat. Nous avons également exploité le modèle de dispersion de poudre pour simuler la tache-dépôt formée par la projection ‘statique’ de poudres de différents matériaux et de différentes granulométries.

Download or read book Projection par plasma d arc et plasma inductif de d pots c ramiques written by Luc Bianchi and published by . This book was released on 1995 with total page 201 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CE TRAVAIL EST CONSACRE A L'ETUDE DE LA GENERATION DES PREMIERES COUCHES DE DEPOTS CERAMIQUES REALISEES PAR PROJECTION PLASMA SUR DES SUBSTRATS EN ACIER. UNE SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE TRAITE DE L'ETAT ACTUEL DES CONNAISSANCES SUR LE MODE DE GENERATION DES DEPOTS, TANT D'UN POINT DE VUE MICROSCOPIQUE QUE MACROSCOPIQUE. LA DEMARCHE EXPERIMENTALE CONSISTE A FAIRE VARIER LA TEMPERATURE DU SUBSTRAT ET LA VITESSE D'IMPACT DES PARTICULES DE FACON INDEPENDANTE, SANS AGIR SUR LES AUTRES PARAMETRES D'ETUDE. AUSSI, UN APPAREILLAGE SPECIFIQUE DE PROJECTION A DU ETRE DEVELOPPE AFIN D'ETUDIER L'ECRASEMENT DES PARTICULES. L'UTILISATION D'UNE TORCHE A PLASMA INDUCTIF ET DE DEUX TORCHES A PLASMA D'ARC A PERMIS DE FAIRE VARIER LA VITESSE DES PARTICULES DE 50 A 250 M/S. UNE ETUDE MICROSCOPIQUE DES PARTICULES ETALEES MET CLAIREMENT EN EVIDENCE L'INFLUENCE DE LA TEMPERATURE DU SUBSTRAT (T#S) SUR L'ETALEMENT DES PARTICULES. LORSQUE CETTE TEMPERATURE EST INFERIEURE A 100C, LES PARTICULES RECUEILLIES SUR UN SUBSTRAT LISSE SONT TRES DECHIQUETEES ET PRESENTENT UN CONTACT LIMITE AVEC LE SUBSTRAT. PAR CONTRE, DES LORS QUE T#S DEPASSE 150C, LES PARTICULES DEVIENNENT CIRCULAIRES ET ADHERENT FORTEMENT AU SUBSTRAT. LA TRANSITION MORPHOLOGIQUE, OBSERVEE LORSQUE T#S AUGMENTE, A PU ETRE ATTRIBUEE A UN BLOCAGE DE L'ECOULEMENT DE LA PARTICULE LIQUIDE, LORSQUE SA VITESSE DE REFROIDISSEMENT EST SUFFISAMMENT RAPIDE, PAR UN DEBUT DE SOLIDIFICATION A L'INTERFACE. L'ADHERENCE DES DEPOTS PEUT AINSI ETRE MULTIPLIEE PAR PLUS DE QUATRE PAR UN PRECHAUFFAGE DU SUBSTRAT, CONFIRMANT LES RESULTATS DE L'ETUDE MICROSCOPIQUE DES LAMELLES

Download or read book Etude du d veloppement de la projection plasma sous tr s basse pression written by Pengjiang He and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La technologie de projection plasma sous basse pression a attiré l'attention de nombreux chercheurs comme une nouvelle technique qui permet d'établir un pont entre la projection thermique conventionnelle et le dépôt physique en phase vapeur. Ainsi, cette technologie étend les limites de projection thermique classique et augmente également la vitesse de croissance des dépôts par rapport aux procédés PVD ou CVD classiques. Cette technique peut évaporer totalement ou partiellement les poudres injectées et mener à la réalisation de revêtements à microstructure colonnaire et/ou plus denses, difficiles à réaliser avec des procédés de projection thermique conventionnels. La projection plasma de suspension a été effectuée pour la première fois sous basse pression. L'injection axiale de suspension avec une torche tri-cathodes permet d'augmenter l'échange enthalpique entre le jet de plasma et les poudres après l'évaporation du solvant. La spectroscopie à l'émission optique (OES) a été utilisée pour estimer la température électronique et vérifier l'existence de phase vapeur d'YSZ dans le jet de plasma. Finalement, des revêtements plus denses furent réalisés (comparés à ceux préparés par projection plasma de suspension à pression atmosphérique présentant des particules fondues, agglomérées et de la condensation de vapeur. Des tests de nano-indentation instrumentée ont été effectués sur la surface polie des dépôts réalisés. Les résultats montrent des valeurs de 5,8 GPa pour la dureté et 114,5 GPa pour le module d'élasticité, augmentant de 61% et 31%, respectivement, en comparaison avec les valeurs obtenues par SPS sous atmosphère ambiante. Les essais de projection de poudre YSZ agglomérée ont été réalisés avec une torche F4-VB dans le but de synthétiser une phase vapeur d'YSZ. On observe que les dépôts peuvent se former derrière les échantillons en céramique, sans vis-à-vis du plasma, par condensation de vapeur. En face de cette torche, des revêtements composites ont été obtenus par un mélange de poudres fondues et condensation de vapeur, simultanément. Cependant la quantité de phase vapeur est très faible dans le jet de plasma. Pour comprimer ce jet sous basse pression et afin d'améliorer l'échange d'enthalpie entre le jet de plasma et les poudres injectées, une buse rallongée a été mise en place sur la torche F4-VB. Les revêtements présentent ainsi une microstructure plus dense. Ceci est attribué à la haute vitesse des particules fondues vers le substrat suite à l'utilisation de la buse modifiée. Ce type de revêtement montre une valeur maximale de microdureté Vickers de 1273 Hv100 g. Par ailleurs, la réalisation de dépôts de carbures a été effectuée. Les résultats montrent la possibilité de former des carbures par projection plasma sous basse pression. Les revêtements composites (TiC/Ti) sont déposés par projection plasma réactif sous basse pression en utilisant le méthane comme gaz porteur. La température électronique Te calculée est d'environ 6200 K selon les résultats d'OES, ce qui est supérieur à la température d'ébullition du Ti et de TiC. Le revêtement de Ti pur présente une microstructure dense alors que TiC/Ti présente une microstructure lamellaire. Cependant, la quantité de TiC dans les revêtements est d'environ 20 vol.%. La microdureté Vickers, effectuée sur surface polie, a tendance à diminuer de 846±152 à 773±86 Hv100 g avec l'augmentation de la distance de projection.

Download or read book Influence des distributions de vitesse et temp rature de jet de plasma d arc et de particules sur les propri t s des d p ts d alumine written by Olivier Betoule and published by . This book was released on 1994 with total page 165 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: DEPUIS PLUS DE TRENTE ANS, LES TRAVAUX LE PLUS SOUVENT EMPIRIQUES MENES DANS LE DOMAINE DE LA PROJECTION PAR PLASMA D'ARC SOUFFLE ONT PERMIS D'AMELIORER LA QUALITE DES DEPOTS. FAUTE DE MOYENS D'ANALYSES SOPHISTIQUES, LES INVESTIGATIONS ETAIENT ALORS RESTREINTES A L'OBSERVATION DE L'INFLUENCE DES PARAMETRES MACROSCOPIQUES. CE TRAVAIL SE PROPOSE D'EFFECTUER L'ETUDE DES PARAMETRES MICROSCOPIQUES PUIS LA CORRELATION ENTRE CES RESULTATS: LA VITESSE ET LA TEMPERATURE DE L'ECOULEMENT PLASMA ET DES PARTICULES, LES PROPRIETES DU DEPOT (ICI L'ALUMINE) ET DU SUBSTRAT. LA PREMIERE PARTIE DE CE MEMOIRE PRESENTE L'ETAT ACTUEL DES CONNAISSANCES DANS LE DOMAINE DE LA PROJECTION PLASMA DE CERAMIQUES EN GENERAL ET D'ALUMINE EN PARTICULIER. LA SECONDE ETAPE DE CE MEMOIRE EST RELATIVE AUX DIVERSES TECHNIQUES DE MESURES ET DISPOSITIFS EXPERIMENTAUX MIS EN UVRE POUR CETTE ETUDE. LE DIAGNOSTIC S'ETEND DU BILAN ELECTRO-THERMIQUE POUR LA TORCHE JUSQU'A L'ANEMOMETRIE LASER ET LA PYROMETRIE RAPIDE POUR LA METROLOGIE DES PARTICULES EN VOL, EN PASSANT PAR LA SPECTROMETRIE D'EMISSION, LA MESURE DE LA VITESSE DE PROPAGATION DES FLUCTUATIONS DE L'ARC ET LA CALORIMETRIE POUR LA CARACTERISATION DE L'ECOULEMENT PLASMA. DURETE, TRACTION SONT LES TESTS EMPLOYES POUR LE DEPOT, LE RENDEMENT PONDERAL ETANT REPRESENTATIF DE L'ENSEMBLE DES PARAMETRES DE PROJECTION. LA DERNIERE PARTIE DE CE MEMOIRE EST CONSACREE A LA DISCUSSION DES RESULTATS OBTENUS DANS DIFFERENTES CONDITIONS DE FONCTIONNEMENT, AVEC DIVERSES CONFIGURATIONS DE TORCHE. LE DIAMETRE D'ANODE, L'INTENSITE DU COURANT, LE DEBIT DE GAZ PORTEUR DE POUDRE, LA DISTANCE TORCHE-CIBLE, LA TEMPERATURE DE SURFACE DU SUBSTRAT SONT LES PRINCIPAUX PARAMETRES D'ETUDE

Download or read book Etude des jets de plasma et du traitement des particules en projection plasma avec m langes ternaires de gaz en atmosph re et temp rature contr l es written by Stéphane Janisson and published by . This book was released on 1999 with total page 214 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur l'utilisation de mélanges ternaires de gaz plasmagènes Ar-He-H2 pour la projection plasma d'arc du carbure de bore. L'ensemble des sous-systèmes qui interviennent dans le procédé de projection plasma a été étudié : la formation du jet de plasma dans la tuyère, l'écoulement plasma, les interactions plasma/particules et la réalisation et analyse de dépôt. La projection est réalisée en atmosphère d'argon avec un refroidissement cryogénique du substrat...

Download or read book CONTRIBUTION A L ETUDE DES TRANSFERTS D ENERGIE PLASMA PARTICULES DANS LE CAS DE PLASMA D INDUCTION ET DE PLASMA D ARC SOUFFLE written by Alain Roux and published by . This book was released on 1991 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: APRES UN PASSAGE EN REVUE DES DIFFERENTES TECHNIQUES UTILISEES POUR LA PROJECTION THERMIQUE, NOUS DECRIVONS L'EVOLUTION DES MODELES NUMERIQUES AINSI QUE LES METHODES DE MESURE ET DE DIAGNOSTIC DU PLASMA ET DES PARTICULES QUI Y SONT INTRODUITES. LA TECHNIQUE DE PROJECTION PAR PLASMA D'INDUCTION A ETE MISE EN UVRE ET UNE NOUVELLE TECHNIQUE DE CARACTERISATION PAR CAMERA VIDEO RAPIDE A ETE EMPLOYEE POUR VISUALISER DYNAMIQUEMENT LE PLASMA ET LES PARTICULES. DES MESURES STATISTIQUES SUR LA VITESSE DES PARTICULES ONT PERMIS DE COMPARER LES DEUX METHODES DE PROJECTION: PAR PLASMA D'INDUCTION ET PAR PLASMA D'ARC SOUFFLE

Download or read book Etude de l laboration de couches minces par projection plasma written by Karine Wittmann-Teneze and published by . This book was released on 2001 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Le but de ce travail est de développer un procédé original de projection plama permettant d'élaborer des couches d'épaisseur inférieur à 20?m.A la suite d'une recherche bibliographique, le choix s'est porté sur l'injection d'une suspension d'alumine contenant des nanoparticules dans un plasma d'arc soufflé Ar/H2 ou Ar/H2/He. Un premier dispositif a été développé à Limoges en commençant par caractériser indépendamment les éléments essentiels tels que la torche à plasma, l'injecteur de liquide et la suspension céramique.Ensuite, la pénétration d'un jet de liquide dans un écoulement plasma a été étudiée de façon quantitative par spectroscopie d'émission.Une méthode, développée pour analyser les spectres enregistrés dans les conditions de non symétrie cylindrique, a permis de déterminer des valeurs locales de la température et de la concentrarion en espèces, pour un plasma stationnaire ou fluctuant.Les résultats ont montré que l'injection provoquait la séparation du jet de plasma en deux zones chaudes ainsi qu'une nette diminution de la température du plasma.Mais il ont surtout mis en avant la rapidité du transfert thermique entre le plasma et le liquide fragmenté. Une autre étude de collecte de particules en vol dans l'écoulement plasma, accompagnée de calculs, a permis de définir plus précisément l'ensemble des mécanismes qui se produisent lors de la projection d'une su spension céramique. Tout d'abord, dès que le liquide pénètre dans le plasma, il est fragmenté en une multitude de gouttelettes. Ensuite, le solvant de la suspension est vaporisé, entraînant l'agglomération des nanoparticules appartenant à une même gouttelette.Et enfin, Les agglomérats sont fondus et accélérés. La compréhension de ces phénomènes a permis d'optimiser le procédé et de selectionner les conditions opératoires les plus adaptées. Ainsi, un second montage a pu être réalisé au CEA pour effectuer les premiers essais de construction de couches minces d'alumine au stade préindustriel.

Download or read book Contribution la mise au point d un dispositif de mesure des temp ratures de surface des particules en vol dans un jet de plasma d arc afin d optimiser la projection industrielle des d p ts c ramiques ou m talliques written by Jamal Mihsin and published by . This book was released on 1985 with total page 384 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: