MATÉRIAUX CARBONES OBTENUS PAR DÉPÔT CHIMIQUE EN PHASE VAPEUR ASSISTÉ PAR UN PLASMA RÉACTIF

Résumé
Nous avons fabriqué des matériaux carbonés par la technique du dépôt chimique en phase vapeur assisté par plasma. On obtient ainsi des matrices de carbones métastables aux propriétés physiques différentes, comparées à celles des phases graphitiques habituelles. Dans ce but, nous avons construit un dispositif expérimental comportant un plasma radiofréquence inductif ajouté à un four CVD basse pression standard. Il est possible de préparer une matrice contenant un mélange de carbone et d'hydrogène pour des paramètres bien définis et ajustables, le carbone étant essentiellement en hybridation sp². Les cinétiques de densification de différents substrats poreux ont été observés ainsi que le gradient d'infiltration sur les échantillons composites finaux. Ce dernier point montre la compétition entre la réaction chimique et la diffusion thermique qui doit être reconsidérée pour de nouvelles conditions expérimentales plus contraignantes.

Abstract
We have used a plasma enhanced chemical vapour deposition technique for making carbon materials. The purpose of this technique is to prepare new metastable carbon matrices with different physical properties, compared to the classical graphitic phases. We have therefore built an experimental set-up with an inductively coupled plasma combined with a standard low pressure CVD furnace. Under adjustable and defined constraints we are able to prepare a matrix which is a mixture of carbon and hydrogen, where most of the carbons are under the sp² hybridization. The kinetics of densification of different porous substrates have been examined and the infiltration gradient is observed on the final composite samples. This last point emphasizes the competition between the chemical reaction and the thermal diffusion which has to be reconsidered under these new more drastic experimental conditions.