Contribution à l'étude de l'impact de particules projetées par plasma sur un substrat froid

Study on particle flattening and cooling on a cold substrate under plasma spraying conditions

• Auteur / Autrice : Said Fantassi
• Direction : Michel Vardelle
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences des matériaux
• Date : Soutenance en 1993
• Etablissement(s) : Limoges
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques

Mots clés

Mots clés contrôlés

Pyrométrie

Projection au plasma

Résumé

Les proprietes d'un depot realise par projection plasma dependent en grande partie de la facon dont les particules s'ecrasent et se solidifient sur le substrat a revetir. Les cinetiques d'etalement du materiau fondu et la vitesse de trempe (100 k/us) dependent d'une part des parametres a l'impact (vitesse, temperature, taille) et d'autre part des parametres du substrat (nature, etat de surface, rugosite, temperature). Elles conditionnent la forme et l'epaisseur des lamelles obtenues et les points de contact entre les lamelles et le substrat et entre les lamelles elles-memes. Pour avoir une meilleure comprehension des phenomenes controlant l'ecrasement et le refroidissement des particules sur un substrat ou les couches prealablement deposees, nous avons developpe un dispositif constitue de deux pyrometres rapides (temps de reponse 100 ns). Le premier pyrometre est focalise a 2 mm en amont du substrat et le second sur le substrat. Ce dispositif denomme pasm: (pulse analysis for splat monitoring) permet de determiner pour une particule sa vitesse, sa temperature et sa taille avant impact et de suivre l'evolution de sa temperature pendant son etalement et son refroidissement. Nous presentons des resultats obtenus avec des particules de zircone de granulometrie 22+45 um projetees sur des substrats en acier ou en verre. A partir de ces resultats experimentaux, nous avons etabli une correlation permettant de predire le degre d'etalement des grains en fonction du nombre de reynolds defini a partir des parametres des particules a l'impact. Cette correlation est voisine de celle etablie numeriquement par yoshida et al.