Dépôts partiellement nanostructurés par projection plasma conventionnelle et forte puissance de zircone yttriée

Discipline

Matériaux Céramiques et Traitements de Surface

Classification

Physique

Mots-clés libres

nanomatériaux, projection plasma, projection thermique, zircone, barrières thermiques

Mots-clés

Dépôt par laser pulsé,

Projection au plasma,

Matériaux nanostructurés

Lors d'une projection thermique de zircone partiellement stabilisée de type Nanox (particules micrométrique faites de nanoparticules agglomérées), il est difficile de conserver la nanostructure. Cela ne peut être réalisé que lorsque les plus grosses particules sont fondues en périphérie alors que les plus petites le sont totalement formant un liant entre les parties infondues nanostructurées. C'est pourquoi les temps de résidence des particules projetées, le coefficient de transfert thermique entre le plasma et les particules, les profils de température du plasma et les vitesses d'impact des particules doivent être soigneusement contrôlées pour pouvoir obtenir des dépôts présentant une distribution bimodale de structures nano et micrométriques ainsi qu'une tenue mécanique adéquate. Des projections thermiques ont été effectuées au moyen de torches PT-F4 et Plazjet (tuyères Conique et Step). Les paramètres de fonctionnement ont été optimisés via modélisation du traitement thermique des particules et caractérisation (module de Weibull de la dureté, microscopie électronique et optique) des dépôts. Avec la torche PT-F4, la nanostructure ne représente au mieux que 20 % du volume des dépôts alors que la Plazjet équipée d'une tuyère conique permet d'atteindre 40 % de nanostructure avec une meilleure tenue mécanique.