Torche plasma micro-onde à la pression atmosphérique : application au traitement de surfaces métalliques

par Claire Tendero

Thèse de doctorat en Chimie. Chimie - Physique

Sous la direction de Jean Desmaison et de Christelle Tixier.

Soutenue en 2005

à Limoges , en partenariat avec Université de Limoges. Faculté des sciences et techniques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Ce manuscrit est consacré à l’étude d’une torche plasma micro-onde fonctionnant à la pression atmosphérique pour la préparation de surfaces métalliques, plus particulièrement le dégraissage et l’oxydation de surface d’alliage aluminium Al2024 avant revêtement peinture d’une part et le décapage de TA6V avant soudage d’autre part. Des conditions optimales de fonctionnement sont dégagées grâce à une étude du comportement du plasma par spectroscopie d’émission optique et modélisation électromagnétique : le plasma généré par la torche est un gaz ionisant de température électronique Te = 7500 K et dont la densité d’espèces actives est favorisée par une puissance micro-onde l’ordre de 600 W, un débit de gaz plasmagène élevé et un positionnement proche de la base du jet. L’application de la torche aux cas particuliers du dégraissage et de l’oxydation de surface sont ensuite étudiés en terme d’énergie de surface et de profil de composition chimique en profondeur. Les résultats sont encourageants puisque le traitement plasma permet d’améliorer l’énergie de surface (elle passe de 32 mN/m à 72 mN/m) et de doubler l’épaisseur de la couche d’oxyde natif.

  • Titre traduit

    Atmospheric pressure microwave plasma torch for metallic surfaces treatment


  • Résumé

    This project is aimed at applying an atmospheric pressure microwave plasma torch to the treatment of metallic substrates. More precisely the applications are, on one hand, the oil removal from Al2024 samples and their surface oxidation before painting and on the other hand, cleaning TA6V substrates before welding. First of all optimal working conditions are defined thanks to investigations about the plasma behaviour by optical emission spectroscopy and electromagnetic calculations. This study puts the light on the fact that the plasma is ionizing, its electronic temperature is about 16500 K and the density of active species is favoured by a 600 W feeding power, a high plasma gas flow rate and a substrate location as close to the basis of the plasma jet as possible. The torch is quite efficient to remove oil from substrates and oxidise them in so far as the surface energy is improved (it increases from de 32 mN/m to 72 mN/m) and the native oxide layer thickness is doubled.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (185 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 175-185

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  • Bibliothèque : Université de Limoges (Section Sciences et Techniques). Service Commun de la documentation.
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  • Cote : 2005LIMO0065
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