Pierre FAUCHAIS

Les dépôts céramiques sont utilisés pour conférer au matériau une plus grande dureté, des propriétés isolantes et une résistance chimique supérieure. Le choix de la méthode de déposition, par projection thermique, vapeur chimique ou vapeur physique, dépend entre autres des propriétés du substrat.

Les plasmas thermiques couvrent un très large domaine d'applications du découpage ou soudage de pièces métalliques, à la sphéroïdisation des particules, en passant par la synthèse de poudres nanométriques ou ultrafines et le traitement des déchets. Pour développer des procédés plus efficaces, la technologie des torches a connu ces dernières années de nombreux progrès. Citons comme points d’optimisation de ces procédés : l’amélioration de la conception des torches, la création de torches en projection par arc, et la mise au point de capteurs de contrôle. Cet article traite des applications à des puissances inférieures à quelques centaines de kilowatts, la qualité des produits obtenus, leur reproductibilité et fiabilité.

Les plasmas thermiques, à la pression atmosphérique ou à son voisinage, peuvent être produits à des puissances comprises entre quelques centaines de watts et un peu plus d’une centaine de megawatts. Ils couvrent donc un très large domaine d’applications : découpage ou soudage des pièces métalliques, traitements de surface et dépôts, métallurgie extractive, refusion-purification des métaux, sphéroïdisation et purification des particules, analyse chimique, chauffage des répartiteurs de coulée, chimie, synthèse de poudres nanométriques ou ultrafines, fabrication des pièces de forme, traitement des déchets.

Dès leur naissance, les technologies plasma ont permis la destruction des produits toxiques militaires et industriels, le traitement des solides contaminés et des déchets nucléaires faiblement actifs, la décontamination des sols, etc. Maintenant, ces techniques en pleine expansion sont utilisées pour le traitement des déchets municipaux. Cet article reprend l’état actuel de développement des plasmas thermiques. Quelques généralités sur le traitement des déchets par plasma sont rappelées. Pour terminer, la technique est étudiée en profondeur pour les différents types de déchets : toxiques liquides, solides, métallurgiques, etc.

Quatrième état de la matière, les plasmas existent en de très nombreuses variétés qui dépendent de la densité des électrons et de la température (ou énergie) de ces derniers. Cet article se limite aux plasmas thermiques, c’est-à-dire ceux produits par des arcs électriques et des décharges radio fréquence, et générés à la pression atmosphérique ou à son voisinage, et à leurs grandeurs fondamentales. Leurs applications industrielles sont très nombreuses dont découpage, soudage, purification des métaux, métallurgie extractive, synthèse des poudres ultrafines, destruction des déchets, fabrication de pièces de formes.