Dans les plasmas thermiques à couplage inductif (ICP), des températures de l’ordre de 8000K sont observées. Cet environement permet donc d’évaporer tous les matériaux même les plus réfractaires. Une condensation controllée de la phase gazeuse ainsi formée permet de synthétiser des nanoparticules de taille et composition définies. A l’Empa de Thoune en Suisse, un prototype de plasma inductif a été développé. Des précurseurs solides sont injectés axialement dans le plasma, puis cette phase gazeuse est recondensée par trempe (108 K/s) pour former des nanoparticules. Les propriétés du plasma telles que l’enthalpie, la vitesse des gaz ainsi que la températue ont été caractérisées in-situ. Ces mesures ont été alors utilisées pour le développement d’un modèle de dynamique des fluides. Parallèlement, différentes méthodes de caractérisations in-situ ont été évaluées telles que l’absorption laser, la spectroscopie d’émission optique ou moyen infrarouge dans le but de mieux connaître les interactions particules/plasma et mieux contrôler le procédé. Ainsi des nanoparticules de carbures (SiC, WC), métalliques (Si, Cu), oxydes (Al2O3) mais aussi composites (SiNCu) ont pu être synthétisées. Finalement, les risques liés à la manipulation des nanoparticules ont été identifiés pour les différentes étapes du procédé.
EMPA (Eidgenossische Materialprüfungs- und Forschungsanstalt)