Projection des matériaux réfractaires par plasma inductif

Abstract

La technologie de plasma inductif est proposée pour la fabrication des dépôts de tungstène et de molybdène, pour les revêtements des électrodes de cuivre, et pour la déposition réactif des carbures de tungstène et de titane. Les techniques de microscopie optique, microscopie électronique et diffraction rayon-x sont utilisés pour la caractérisation des matériaux obtenus. L'influence des paramètres d'opération sur les propriétés des dépôts obtenus est étudiée pour les différents matériaux considérés. Une étude fondamentale des intermédiaires durant la projection thermique est réalisée. Ceci implique la fusion et la sphéroïdisation des particules, la solidification des gouttes et la formation des lamelles, l'empilant des lamelles et la formation de porosité, et le transfert de chaleur au substrat. Les résultats expérimentaux ont indiqué que pour le dépôt de tungstène la formation des lamelles, la densité apparente et l'efficace de déposition sont sensibles aux changements du niveau de la puissance, de la pression de chambre et de la distance de projection. On a trouvé que la perte de chaleur par le rayonnement contribue de façon importante au refroidissement des particules de tungstène en vol. La technique pour la déposition du revêtement de tungstène sur les surfaces internes d'électrodes de cuivre a été développé. La projection de poudre grossière (45-75 µm) par plasma inductif et la projection de poudre fine (5 µm) par plasma à courant continu peut produire des revêtements denses. Les dépôts des carbures de tungstène et de titane ont été obtenus par plasma inductif par la voie de réaction entre le méthane et les métaux. Après l'analyse des phases des poudres et des dépôts obtenus, les mécanismes des réactions ont été proposés qui incluent la carburation primaire des particules en vol et la carburation secondaire des dépôts sur le substrat. Finalement, l'injection du méthane et la pression de la chambre sont des paramètres critiques pour compléter les réactions et pour obtenir les dépôts denses.