Colloque

Validation expérimentale de la prédiction d'un modèle d'évaporation du zinc dans un arc transféré

Luis Aguilera

Richard J. Munz

Dimitrios Berk

Membre a labase

Luis Aguilera

Résumé du colloque

Les chercheurs du CRTP ont travaillé sur le développement des arcs transférés dans un réacteur à deux étapes pour produire des nanoparticules métalliques et de céramique. Dans ce système, le métal est évaporé dans l’arc transféré et ensuite, la production de nanoparticules est obtenue par réaction ou refroidissement des vapeurs métalliques. Le succès technico-économique de ce système dépend fortement de son efficacité de coût et de la capacité de contrôler le produit au niveau de sa taille et de sa distribution de taille. Un modèle mathématique a été développé pour optimiser et mettre à l’échelle l’évaporateur de métal en fonction des paramètres d’opération du plasma : nature et débit du gaz, courant et longueur d’arc, températures des parois et du récipient contenant le métal. Le système argon-zinc a été choisi pour valider et calibrer les résultats de la simulation du modèle avec des mesures expérimentales. L’argon était le gaz plasmagène utilisé dans le système et le zinc, le métal à évaporer. Le point d’ébullition relativement faible du zinc permet des mesures plus précises des conditions limites et d’opération examinées. Les mesures expérimentales du taux d’évaporation du zinc à pression atmosphérique et en régime permanent ont été comparées avec les prédictions du modèle mathématique dans un large intervalle de conditions d’opération du plasma et de conditions limites de températures. Des mesures de températures, à différentes positions dans le récipient accueillant le métal, ont servi à établir un profil de températures dans le récipient. La plage de courant utilisée se situe entre 100 et 300 A, le débit de gaz varie entre 11.5 et 30.0 lpm et la longueur de l’arc est modifiée de 2.5 a 4.5 cm.

Contexte

Section :

Science et ingénierie des plasmas

Thème du colloque :

Science et ingénierie des plasmas

Hôte : Université du Québec à Rimouski

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Titre du colloque :

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