Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface (SPCTS)

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SPS (Suspension Plasma Spraying) – Procédé de projection thermique par plasma d’arc de suspensions

Le procédé de projection par plasma d’arc de suspension de particules submicroniques (Suspension Plasma Spraying, SPS) permet d’obtenir des dépôts céramiques d’épaisseur variant entre 1 et 50 µm. La réduction d’un à deux ordres de grandeur de la granulométrie des poudres impose l’utilisation, non plus d’un gaz porteur pour ces dernières comme en projection plasma conventionnelle (APS), mais d’un liquide porteur en raison de la faible inertie dynamique des particules, afin de les injecter au cœur du jet de plasma. Pour éviter l’agglomération des particules, elles sont mises en suspension et injectées sous la forme de gouttes (diamètre 300 µm) ou d’un jet (diamètre 150 µm) dans le jet de plasma. Il s’ensuit une fragmentation par le plasma en gouttelettes qui contiennent les particules solides. Après vaporisation, les particules solides sont fondues et projetées sur un substrat préparé. Le principal avantage du procédé SPS est qu’il permet de contrôler la porosité des dépôts en ajustant les paramètres expérimentaux (courant d’arc, nature et débit des gaz plasmagènes, distance de dépôt et distribution granulométrique des poudres). Il permet aussi de réaliser des dépôts multi-couches à gradient de propriétés (composition chimique et/ou porosité) en utilisant une ou plusieurs suspensions. De plus, il fonctionne à l’air libre avec des modifications mineures du système de projection plasma conventionnel.


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