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Colloque
L’intérêt pour les nanotubes est dû aux fascinantes propriétés de ces matériaux et à leurs applications révolutionnaires, mais le succès de ces développements dépend de leur disponibilité et de leur coût, présentement prohibitif. Nous développons un procédé de croissance de nanotubes, de fullerènes et d’oignons de carbone utilisant une torche à plasma DC de 100 kW dans laquelle nous dissocions du tétrachloroéthylène (C2Cl4) initialement vaporisé. Aspect très innovateur de notre technique, l’érosion des électrodes de tungstène de la torche crée des vapeurs métalliques en amont dans le jet qui se condensent plus loin en aval en nanoparticules. Cette méthode ne …
Colloque
Des nanotubes de carbone (NTC) sont produits par la dissociation de tétrachloroéthylène (TCE, C2Cl4) injecté dans une torche à plasma DC non-transférée de 100 kW. Le plasma est généré dans un réacteur cylindrique de 40 cm de diamètre comportant la flexibilité de l’allonger jusqu’à 1 m. Le réacteur est opéré à pression contrôlée entre 100 et 800 torr. Le plasma est formé avec soit de l’hélium s’écoulant à 225 slpm ou de l’argon, à 100 slpm. Le TCE est préliminairement vaporisé et injecté dans la tuyère de la torche à l’aide d’un gaz d’entraînement inerte (argon, hélium) s’écoulant à 20 …
Colloque
La durée de vie des électrodes des torches à plasma est limitée en raison de l'érosion du matériau d'électrode par le pied de l'arc électrique. Il a été démontré récemment que le taux d'érosion de la cathode peut être diminué substantiellement par addition au gaz plasmagène de certains gaz de contamination. Le gaz de contamination adsorbe sur la cathode en formant une couche dipolaire qui réduit le travail de sortie et favorise l'émission des électrons par l'effet thermo-champ. Un modèle mathématique est développé dans le but de localiser les zones probables d'adsorption et de désorption du gaz de contamination. Ce …
Colloque
Les revêtements de diamant polycristallin peuvent être produits dans les plasmas thermiques par les techniques CVD. L'objectif de ce projet est de mieux comprendre les mécanismes de croissance des couches minces de diamant dans les systèmes de déposition par plasma inductif. La chimie du plasma dans la couche limite à la surface du substrat joue un rôle fondamental dans la formation du film de diamant. Les mécanismes de croissance et de nucléation sont fortement influencés par l'épaisseur de la couche limite ainsi que par les propriétés du plasma. Un modèle mathématique a été développé dans le but d'estimer cette épaisseur …
Colloque
Des analyses d'érosion effectuées sur une torche expérimentale à électrodes concentriques en cuivre ont montré que l'addition d'une faible proportion d'un gaz polyatomique au flux principal d'argon ou d'hélium diminuait fortement l'érosion. Les paramètres macroscopiques du système arc-électrodes (tension et courant d'arc, vitesse de rotation de l'arc et densité de courant à l'électrode) ont été analysés pour différentes conditions d'opération. Nous présentons ici une étude spectroscopique optique des paramètres du plasma formant l'arc électrique, à savoir la température, la densité et la distribution des vapeurs de cuivre, le tout en fonction de la distance inter-électrodes et de la distance parallèle …
Colloque
Le dépôt par arc dans le vide (DAV) est un procédé PVD (dépôt physique en phase vapeur) qui utilise le flux ionique intense résultant de l'érosion cathodique. Le fort dégagement d'énergie (30-100 eV) à l'énergie cinétique élevée (10-100 eV) du plasma métallique généré au niveau des spots d'émissions cathodiques contribuent à améliorer l'adhérence et la structure du dépôt. Cette technique permet aussi une déposition réactive en introduisant une basse pression de gaz dans l'environnement de déposition. Le phénomène d'érosion de la première électrode est utilisé pour optimiser le flux de plasma métallique afin d'optimiser les propriétés de déposition. Les cathodes …
