Elaboration de dépôts avec une torche à plasma d'arc pulsé, synchronisée avec une injection jet d'encre

Afin d’améliorer la reproductibilité et la maitrise des procédés SPS (Projection Plasma de Suspension ou Suspension Plasma Spraying) et SPPS (Projection Plasma de Précurseurs en Solution ou Solution Precursors Plasma Spraying), notre équipe travaille sur la compréhension des instabilités du plasma dues en partie au mouvement de l’arc électrique dans les torches à plasma. Des travaux précédents ont mis en évidence l'obtention d'un nouveau mode de résonance qui permet d'obtenir un plasma pulsé avec des oscillations auto-entretenues de la tension d'arc. Un système jet d'encre à la demande piézoélectrique synchronisé avec le plasma est utilisé. Ce dispositif permet à l’aide d’un actionneur piézoélectrique de délivrer une gouttelette à un instant voulu. Il permet d’introduire dans chaque bouffée de plasma une gouttelette déclenchée par les oscillations périodiques de la tension d’arc (~1400 Hz). Ce système permet un traitement en vol reproductible, dans le but d’un contrôle accru de la morphologie et de la composition chimique des dépôts. Des dépôts à partir d’une solution de sel de nitrate ont été réalisés afin de montrer l’intérêt de ce dispositif de synchronisation

Inkjet printing of ceramic colloidal suspensions: Filament growth and breakup

Filament growth and breakup are investigated in the context of ceramic inkjet printing. Several inks were formulated and ejected on a printer dedicated to ceramic materials. They consisted of six colloidal inks, four simple fluids and two graphic inks. For each, stroboscopic snapshots were acquired and the filament shape was extracted and analysed, for different nozzle actuation pulses. The filament length and the thread minimum radius were measured during the ejection process. A scaling of the breakup time with the Rayleigh number was obtained, as well as a general behaviour for the filament growth rate during the ejection process

ÉTUDE DE DÉFORMATION DE GOUTTE ET DE FILM MINCE INDUITE ÉLECTRIQUEMENT

The subject of this thesis is the deformation of liquid droplets and liquid films in electrical fields, within the frame of the electrowetting approach. The first part deals with electrostatic edge effects occurring near the three-phase line druing an electrowetting experiment. Direct drop profile and curvature measurements during electrowetting experiments showed a curvature increase close to the contact line, due to a strong electrostatic pressure near the edge of the liquid.In the second part, macroscopic drop deformation is considered. We propose a novel electrode geometry of a bi-layered capacitor. We present a unique sample presenting a positive, negative or null wetting contrast between 2 areas, depending on the ratio of the applied voltages. We also provide analytical calculations and simulations of the electrical field in such samples, showing electrostatic edge effects. Our model predicts a lenghtscale for the transition between the two areas, which is of the order of the total thickness of the bi-layered capacitor.The last part deals with the behaviour of a dielectric liquid film submitted to electrostatic pressure. We present preliminary experiments in a new experiemental setup. After a first stage of spinodal decomposition, we find that a thin oil layer, although non uniform, is still present between macroscopic droplets. We conclude that a better knowledge and monitoring of the actual wetting state of the oil on the solid is necessary in order to extract quantitative information on this layer.L'objectif de cette thèse est l'étude de la déformation de gouttes et de films minces sous l'effet du champ électrique, dans le cadre de l'électromouillage.La première partie de cette thèse concerne l'étude des effets de bord électrostatiques au voisinage de la ligne triple. Nous avons pu mettre en évidence une variation de courbure lors d'expériences d'électromouillage par mesure directe de courbure à partir du profil de l'interface liquide/air, due à un effet de pointe dans le coin de liquide.La déformation macroscopique de gouttes est l'objet de la seconde partie de cette thèse. Nous nous sommes intéressés à une géométrie inédite d'électrodes, formant un condensateur bicouche. Nous avons ainsi créé un susbtrat présentant un contraste de mouillage positif, négatif et nul entre deux zones en fonction du choix du rapport des tensions. Nous avons également étudié le champ électrique qui règne dans ce système, ce qui a permis de mettre en évidence des effets de pointe et une taille caractéristique de la distance de variation de contraste entre les deux zones.Enfin, dans la dernière partie nous nous sommes intéressés au comportement d'un film d'huile soumis à une pression électrostatique. Nous avons réalisé des expériences préliminaires dans un système eau/huile/isolant en vue de mesurer la variation d'épaisseur d'un film d'huile sous champ électrique, par ellipsométrie. Ces expériences ont permis de mettre en évidence l'importance de la détermination de l'état de mouillage réel de l'huile sur le diélectrique au cours des expériences

Non-destructive ultrasonic velocimetry for central region velocity fields in turbulent Rayleigh-Bénard convection of mercury

International audienceA non-destructive method of measuring flow field of opaque fluids is presented for turbulent convection of liquid metal mercury. Two important properties of the turbulent state, namely 2D velocity profiles and energy spectrum, are successfully measured for Rayleigh-Bénard convection of mercury by using ultrasonic Doppler velocimetry. A few key techniques for the method are also explaine

Étude de déformation de goutte et de film mince induite électriquement

L'objectif de cette thèse est l'étude de la déformation de gouttes et de films minces sous l'effet du champ électrique, dans le cadre de l'électromouillage. La première partie de cette thèse concerne l'étude des effets de bord électrostatiques au voisinage de la ligne triple. Nous avons pu mettre en évidence une variation de courbure lors d'expériences d'électromouillage due à un effet de pointe dans le coin de liquide. La déformation macroscopique de gouttes est l'objet de la seconde partie. Nous avons créé un substrat présentant un contraste de mouillage positif, négatif et nul entre deux zones en fonction du choix du rapport des tensions. Nous avons également étudié le champ électrique du système. Dans la dernière partie nous nous sommes intéressés au comportement d'un film d'huile soumis à une pression électrostatique. Nous avons réalisé des expériences préliminaires en vue de mesurer la variation d'épaisseur d'un film d'huile sous champ électrique, par ellipsométrie.GRENOBLE1-BU Sciences (384212103) / SudocSudocFranceF

Porous granules by freeze granulation of Pickering emulsions

International audienc

Droplets profiles and wetting transitions in electric fields

This paper presents current work in electrowetting. In the first part, we discuss experimental measurements of curvature of a conductive liquid drop in an electrical field. A recent theoretical and numerical study [8] predicts that diverging electric fields give rise to deviations close to the contact line from the usual spherical cap shape. We present here the first experimental measurements, compared to numerical simulations. In the second part, we recall how electrowetting is likely to induce wetting transitions, and describe the experimental setup designed to this purpose. Ellipsometry monitoring of film thickness is intended to follow total towards pseudo-partial wetting transition, allowing to reconstruct the effective interface potential of the system, acting like the electrostatic counterpart to the mechanical Surface Force Apparatus