Etude des caractéristiques du plasma d'un arc électrique contaminé par des vapeurs issues de métaux et d'isolants

Abstract

Le but de ce travail est une caractérisation théorique ou expérimentale de plasmas d’arc électrique contaminés par différents éléments: - métaux purs et alliages - isolants. Une étude théorique de plasma argon-métal et argon-alliage (sans oxydes), dans la gamme de température correspondant aux conditions expérimentales, met en évidence l’évolution de la population des différents espèces chimiques en présence. Ce calcul a été fait pour vingt quatre métaux et alliages. Un modèle d’utilisation simple, a permis de calculer avec une bonne approximation, les conductivités électrique et thermique de ces différents mélanges. L’ensemble des résultats obtenus révèle l’importance de la valeur de l’énergie de première ionisation du métal, dans la zone de basse température. Une étude expérimentale a été faite sur un plasma d’argon, à pression atmosphérique, en présence d’isolants industriels. La température, la densité électrique et le temps d’extinction de l’arc sont déterminés par spectrométrie, le champ électrique par une méthode de sondes. L’analyse des résultats expérimentaux montre l’influence des vapeurs d’isolants sur les caractéristiques du plasma d’argon.