CA2183290C

CA2183290C - Methode de production de poudres metalliques ou ceramiques par atomisation plasma

Info

Publication number: CA2183290C
Application number: CA2183290A
Authority: CA
Inventors: Peter G. Tsantrizos; Francois Allaire; Majid Entezarian
Original assignee: Hydro Quebec; Phoenix Haute Technology Inc
Current assignee: Hydro Quebec; Phoenix Haute Technology Inc
Priority date: 1995-08-15
Filing date: 1996-08-14
Publication date: 2014-08-12
Anticipated expiration: 2016-08-14
Also published as: CA2183290A1; US5707419A

Abstract

On introduit un métal ou un alliage de celui-ci, ou un produit céramique qui possède une phase liquide, sous forme solide (tige ou filament), liquide au point d'intersection formé par plusieurs jets convergents de torche à plasma. Il y a alors atomisation et suite à un refroidissement contrôlé, on obtient des poudres sphéroïdales dont les dimensions varient en général entre environ 10 et 300 µm.

Description

La présente invention concerne un procédé d'atomisation par plasma. Plus particulièrement, l'invention concerne un procédé pour la production de poudres sphéroïdales ou de formes consolidées, en utilisant la technologie des plasmas. En particulier, selon l'invention, on fait converger les jets produits par plusieurs torches à plasma en un point d'intersection et on alimente le matériau qu'on entend traiter et éventuellement transformer en poudres sphéroïdales ou en formes consolidées, vers le point d'intersection formé par les jets convergents des torches à plasma, où le matériau est atomisé et ensuite transformé en poudres sphéroïdales ou en formes Dans plusieurs applications industrielles, il est préférable d'utiliser des poudres relativement grosses (environ 50 lim) sphériques et totalement densifiées. Cela s'applique aux poudres métalliques ou céramiques. Certaines de ces poudres sont difficiles à produire en utilisant la technologie conventionnelle. On définit l'atomisation comme la rupture d'un liquide en fines gouttelettes. La rupture du liquide peut s'effectuer selon diverses techniques, incluant la collision avec de l'eau ou un gaz (souvent appelé atomisation à deux fluides), la force centrifuge, et l'exposition au vide d'un métal en fusion renfermant un gaz dissout.
L'atomisation au plasma est un procédé d'atomisation à deux fluides, où le métal peut se présenter sous forme d'un écoulement de matières en fusion, d'un filament ou d'autres modes d'alimentation. L'atomisation par plasma permet de fondre et d'atomiser des métaux et simultanément de surchauffer les gouttelettes formées.
Avec certains matériaux, notamment les alliages au titane, la possibilité de faire fondre et d'atomiser simultanément le métal offre des avantages marqués. Le titane fondu réagit promptement avec les creusets de céramique utilisés pour faire fondre le métal avant de l'atomiser et en conséquence, il ne peut être atomisé en utilisant les techniques conventionnelles.
La technologie d'atomisation par plasma peut simultanément faire fondre et atomiser un matériau qu'on alimente au centre des jets convergents de plasma sous forme de fil. Comme telle, cette technologie évite d'utiliser un creuset, et peut être utilisée pour la production de poudres d'alliage de titane libre de céramique. En combinant la fusion et l'atomisation en une seule opération, l'atomisation par plasma devient similaire au procédé
par électrode rotative développé par Nuclear Metals Inc. (Roberts, P.R. and P. Loewenstein, Powder Metallurgy and Titanium Alloys, Metall. Soc. of AIME, pp. 21-35 (1980)). Cependant, alors que le procédé par électrode rotative utilise la force centrifuge pour morceler le métal en fusion, l'atomisation par plasma constitue un procédé d'atomisation à deux fluides et, de la sorte, peut produire des poudres beaucoup plus fines.
Dans la plupart des méthodes d'atomisation à deux fluides, le fluide atomisant (air, gaz inerte, ou eau) est froid. Ainsi, les particules de métal fondu peuvent se solidifier rapidement en formes irrégulières. Parce qu'elle utilise le plasma thermique comme fluide d'atomisation, la présente invention permet aux particules de métal en fusion d'être surchauffées et de se refroidir suffisamment lentement pour assurer une complète sphéroïdisation.
Au cours des dix dernières aimées, on a développé plusieurs technologies en vue de la production de poudres de titane libres de céramique. Certaines de ces techniques, tel le procédé d'introduction fusion d'électrode et atomisation gazeuse,(Hohmann, M., W. Diemar, N. Ludwig and W.R. Zanker, Powder Production and Spray Forming/Advances in Powder Metallurgy & Particulate Materials, pp. 27-39 (1992) évite l'utilisation du creuset de céramique conventionnel en faisant fondre une tige de titane par induction immédiatement au-dessus de la buse d'atomisation.
D'autres, notamment le procédé fusion par plasma-atomisation gazeuse (Kolunoto, H., N. Murahashi and T. Kohno, Powder Production and Spray Forming/Advances in Powder Metallurgy & Particulate Materials, pp. 169-178 (1992) et Gerling, R., F. P. Schimansky and R. Wagner, Powder Production and Spray Forming/Advances in Powder Metallurgy & Particulate Materials, pp. 215-222 (1992)) développé par plusieurs sociétés partout dans le monde, utilise un creuset de cuivre refroidi à l'eau, et une torche à
plasma pour faire fondre le titane dans une poche de coulée froide de titane. En dépit du développement et de la commercialisation de ces technologies, la poudre de titane de bonne qualité demeure très coûteuse.
Un appareil constitué de plusieurs torches convergentes est décrit par Z. P. Lu and E. Pfender dans "Synthesis of AIN Powder in a Triple Torch Plasma Reactor" (9th International Symposium on Plasma Chemistry, Pugnochuiso, Italy, Vol. II, pp. 675-680, ed. R. d'Agostino). Leur arrangement fut utilisé pour produire une zone de réaction agrandie en vue de la synthèse de poudres céramiques ultra-fines de AIN et des films de diamant.
Cependant, ce type d'approche n'a jamais été utilisé pour l'atomisation ou la production de particules sphériques de dimension plus grande que 10 m.

- 2 -On doit souligner que dans le procédé d'atomisation par plasma décrit ici, l'énergie cinétique des jets de plasma est utilisé pour produire l'effet désiré, c'est-à-dire la désintégration des écoulements de métal fondu, tandis que dans Lu et Pfender, l'énergie thermique du plasma est utilisé pour la réaction chimique.
D'autres références d'intérêt incluent:
U.S. 5,147,448 U.S. 5,221,322 U.S. 5,120,352 toutes se rapportant à la production de poudres métalliques.
La présente invention a donc pour objet un procédé qui permet la production de poudres de métal, d'alliage ou de céramique et qui est efficace et économique.
Un autre objet de la présente invention réside en un procédé
qui permet la sphéroïdisation de poudres de métal et de céramique possédant une morphologie irrégulière.
Un autre objet de la présente invention consiste à combiner la fusion et l'atomisation de métaux et de céramique pour la production de particules sphéroïdales.
La présente invention a aussi pour objet l'utilisation de la technologie des plasmas pour la production de poudres de métal et de céramique et pour donner une meilleure sphéroïdisation par l'utilisation de taux de refroidissement moins élevé.
La présente invention a aussi pour objet de produire un fluide atomisant par l'entremise de plusieurs jets convergents de plasma, les particules produites se solidifiant en vol, pour constituer des poudres, ou en les pulvérisant sur un substrat ou ils se solidifient pour donner des formes consolidées.
La présente invention a pour autre objet un procédé basé sur la technologie des plasmas ou l'énergie électrique est utilisée pour accélérer de façon dramatique les jets de plasma, permettant suffisamment de force d'impulsion à des débits massiques inférieurs.
On peut réaliser ces objets ainsi que d'autres, par une méthode visant la production de poudres sphéroïdales ou de formes consolidées d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, les alliages et les céramiques ayant une phase liquide. La méthode comprend les étapes suivantes:

- 3 -(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet de plasma;
(b) on fait converger les jets de plasma en un point d'intersection;
(c) on envoie une alimentation de matériaux dans l'intersection,;
(d) on fait en sorte que les jets de plasma possèdent suffisamment d'énergie cinétique à l'intersection pour provoquer l'atomisation du matériau;
(e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé à la sortie de l'intersection à un taux d'au moins environ 103 degrés K/sec. pour permetttre la sphéroïdisation du matériau atomisé et donner des poudres sphéroïdales ou des formes consolidées.
Bien qu'un nombre quelconque de torches puissent être utilisées pour produire l'intersection, on utilise normalement trois torches à
plasma dont les jets convergent vers l'intersection.
De préférence, on distribue les jets de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 1200 entre eux, chacun formant un angle d'environ 30 par rapport à l'axe central.
Selon une réalisation, le matériau est alimenté dans l'intersection sous forme d'un écoulement de métal ou de céramique en fusion. Il peut être aussi alimenté sous une forme continue et allongée, notamment une tige ou un filament.
Selon une autre réalisation, la méthode comprend la fusion du matériau dans un four pour produire le matériau en fusion et le déversement du matériau en fusion à travers une buse, de préférence en graphite, prévu dans le four pour donner l'écoulement de matériau en fusion.
Selon une autre réalisation, la méthode comprend l'étape de pressage des poudres céramiques dont les dimensions sont d'environ 1 Inn, sous forme de tige, l'alimentation de la tige dans l'intersection, et la fusion et l'atomisation de la tige pour produire les poudres.
Le matériau de départ peut être constitué de métaux, notamment aluminium, cuivre, nickel, titane et leurs alliages. Il peut aussi être constitué de céramiques, notamment des oxydes, carbures, borures et nitrures possédant une phase liquide.
La forme continue allongée, notamment une tige ou un filament de matériau, peut être alimentée dans l'intersection au moyen d'un dispositif de déroulement.

- 4 -Selon une réalisation préférée, le matériau atomisé est reçu dans une chambre de refroidissement où le taux de refroidissement est ajusté
pour donner des particules sphéroïdales dont les dimensions peuvent varier entre 10 et 300 itm, de préférence entre 50 et 100 m.
Selon une autre réalisation, le matériau atomisé est envoyé
sur un substrat pour donner une forme consolidée. Le substrat peut aussi se déplacer pour donner des produits usinés.
Selon une autre réalisation de la présente invention, on peut alimenter des particules de forme irrégulière ou agglomérée dans l'intersection pour donner des poudres sphéroïdales et totalement denses.
Ainsi, suivant une réalisation, on propose une méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet:
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous forme d'un écoulement en fusion;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 30011m par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé
à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales.
Suivant une autre réalisation, on propose une méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits

- 5 -matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 3001m par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé
à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans les groupes constitués de poudres de métal et de céramique de morphologie irrégulière, que les poudres atomisées de métal et de céramique sont transformées en poudres sphéroïdales de morphologie régulière, et que les poudres de métal aggloméré et de céramique sont alimentées au point d'intersection sous des conditions propres à donner des particules sphériques et complètement denses dudit matériau.
Suivant une autre réalisation, on propose une méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300ttm par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé
à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en ce que lesdites torches à plasma sont chacune munie d'une buse à haute vitesse pour augmenter la force d'impulsion des jets de plasma et faciliter ladite atomisation.
- 5a -Suivant une autre réalisation, on propose une méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300i_tm par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé
à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous une forme continue et allongée, ladite forme continue allongée étant alimentée dans ledit point d'intersection par l'entremise d'un dispositif de déroulement.
Suivant une autre réalisation, on propose une méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300 m par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé
à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour - 5b -provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en ce que l'on utilise trois torches à plasma où
les jets convergent dans ledit point d'intersection, et en ce que lesdits jets sont distribués de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 1200 entre eux chacun formant un angle d'environ 30 par rapport à
l'axe central.
Suivant une autre réalisation, on propose une méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300 m par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé
à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous une forme continue et allongée;

et caractérisée en ce que l'on presse des poudres céramiques dont les dimensions sont d'environ liim sous forme d'une tige, on alimente ladite tige dans ledit point d'intersection et on fait fondre et atomiser ladite tige sous forme de poudres.
L'invention est illustrée mais n'est pas restreinte par les dessins annexés dans lesquels:
La Figure 1 est un schéma d'un système d'atomisation par plasma selon la présente invention;
La Figure 2 est une micrographie d'une poudre de titane (-45 ilm) obtenue par le procède selon l'invention;
- Sc -La Figure 3 est une micrographie d'une poudre Cu-Ni (-45 m) obtenue par le procédé selon l'invention; et La Figure 4 est une vue de coupe d'une torche à plasma munie d'une buse à haute vitesse.
En se référant aux dessins, plus particulièrement la Figure 1, on verra que le système d'atomisation par plasma comprend trois torches à
plasma 3, 5 et 7 disposées de façon à ce que les jets produits par ces dernières convergent en un point d'intersection 9 ou le matériau, dans le cas présent un fil d'aluminium 1, est déroulé depuis une bobine 11 et envoyé dans l'intersection 9. Une chambre refroidie par liquide 13 où le taux de refroidissement fut ajusté à au moins environ 103 K/sec est prévu pour la cueillette des poudres. Les trois torches à plasma sont distribuées de façon égale pour définir des angles d'environ 1200 entre elles et chacune forme un angle de 30 par rapport à l'axe de l'alimentation.
Le dispositif d'alimentation de métal peut aussi être constitué d'un four chauffant résistif ou à induction, utilisé pour la fonte du métal et le métal fondu est alimenté dans le réacteur à travers une buse. De façon alternative, on peut utiliser un alimentateur de poudre (non illustré) pour alimenter des poudres agglomérées, ou de formes irrégulières dans l'intersection pour la sphéroïdisation ou la densification. Dans ce qui suit, on ne décrira que les résultats obtenus utilisant l'alimentateur de fil.
- 5d -On produit les jets de plasma au moyen de trois torches C.
D. non-transférés opérant dans une fourchette de puissance de 20 à 40 kW.
Les trois jets convergent dans un point d'intersection 9 où l'on introduit le métal.
Les expériences ont révélées que les deux variables indépendantes importantes dans le procédé d'atomisation par plasma sont: (1) le taux d'alimentation du fil, et (2) la puissance des torches. Ces deux facteurs déterminent l'endroit où le filament fond. On a trouvé qu'en utilisant les torches à plus haute puissance et/ou un taux d'alimentation du fil plus lent, on fera fondre le fil avant qu'il n'atteigne l'intersection des jets de plasma convergents. En conséquence, il se forme de grosses gouttelettes de métal fondu à l'extrémité de la buse ce qui décroît l'efficacité de l'atomisation.
Par contraste, un taux élevé d'alimentation et une basse puissance de torche résulte en une fusion incomplète avant l'atomisation ce qui produit des poudres allongées. Dans le système utilisé selon la présente invention, on a obtenu des résultats satisfaisants d'atomisation avec Al à un taux de puissance par rapport au poids alimenté entre 19 et 32 g/kW-h.
La versatilité du procédé selon l'invention permet d'atomiser une grande variété de matériaux. Il couvre à la fois des métaux à bas point de fusion et des métaux réfractaires. Afin d'évaluer la versatilité du procédé
d'atomisation par plasma, on a atomisé des filaments de Al, Cu, Ni, Ti, et Cu 70-Ni 30. Dans toutes ces expériences d'atomisation, l'argon fut utilisé
comme gaz plasmagène à un taux d'écoulement de 100 L/min. La puissance totale des torches était de 83 kW (110 V et 250 A par torche). Le tableau I
donne les conditions expérimentales et les résultats obtenus pour chaque matériau atomisé par le procédé selon l'invention.

- 6 -TABLEAU I. Résultats d'atomisation Densité Point de Diamètre Taux d'ali- Dimension Matériau fusion du filament mentation moyenne des (g/cm?) ( C) (cm) (g/min) particules (pin) Al 2,70 660 0,238 30,5 136 Cu 8,92 1083 0,238 90,7 94 Cu70- 8,91 1250 0,159 26,7 107 Ni 30 Ni 8,90 1453 0,159 29,2 290 Ti 4,50 1660 0,159 14,7 189 Les micrographies des fractions -45 itin de poudre de Ti et Cu-Ni sont illustrées dans les Figures 2 et 3, respectivement. On verra que la sphéricité des deux poudres est excellente. La morphologie des poudres de Ti, et de Cu-Ni sont comparables aux meilleures poudres commerciales présentement disponibles. On ne retrouvera que très peu de satellites attachés aux poudres obtenues selon l'invention.
On a aussi trouvé que la dimension du réacteur et la vitesse du jet de plasma sont d'autres paramètres importants qui affectent la forme et la dimension des particules. On croit que le procédé selon l'invention pourra produire une poudre d'excellente qualité de façon consistante avec un minimum de contamination.
Selon d'autres réalisations, le jet au plasma est accéléré par l'utilisation d'une buse à haute vitesse notamment une buse LAVAL qui augmente la force d'impulsion du gaz et facilite l'atomisation.

- 7 -Le gaz plasmagène est introduit en 15 dans la torche à
plasma 3, où il s'écoule d'abord sous forme de jet de plasma 17 à basse vitesse dans la direction indiquée. Le jet de plasma s'écoule alors dans une buse à haute vitesse 19, ici une buse LAVAL, d'où il s'échappe en 21 sous forme d'un gaz plasma à haute vitesse.
Le besoin de jet de plasma à haute vitesse selon la présente invention contraste avec la technique selon Lu et Pfender où une basse vitesse est requise pour augmenter le temps de résidence des réactants et compléter la réaction. En d'autres termes, l'art antérieur a pour but un procédé chimique tandis que la présente divulgation décrit un procédé
mécanique.
Bien que l'invention ait été décrite par référence à une réalisation préférée, il est entendu qu'elle n'est pas limitée par cette dernière et que les réalisations plus larges sont prévues par la présente invention telles que définies que dans les revendications annexées.

- 8 -

Claims

REVENDICATIONS

1. Méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous forme d'un écoulement en fusion;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité
d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300µm par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales.

2. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on utilise trois torches à plasma où les jets convergent dans ledit point d'intersection.

3. Méthode selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits jets sont distribués de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 120°
entre eux chacun formant un angle d'environ 30° par rapport à l'axe central.

4. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'on fait fondre au moins l'un desdits matériaux dans un four pour donner un matériau en fusion et l'on déverse ledit matériau en fusion vers une buse prévue sur ledit four pour obtenir un écoulement en fusion d'au moins l'un desdits matériaux.

5. Méthode selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite buse est fabriquée en graphite.

6. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit matériau est constitué de métaux.

7. Méthode selon la revendication 6, caractérisée en ce que lesdits métaux sont choisis dans le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane et leurs alliages.

8. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que le matériau atomisé est reçu dans une chambre de refroidissement où le taux de refroidissement est réglé
pour donner des particules sphéroïdales dont les dimensions varient entre 10 et 300µm.

9. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que la force d'impulsion dudit jet de plasma est réglé pour donner des particules dont les dimensions varient entre 50 et 100µm.

10. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit matériau comprend des céramiques.

11. Méthode selon la revendication 10, caractérisée en ce que lesdites céramiques sont choisies dans les groupes constitués par des oxydes, carbures, borures et nitrures ayant une phase liquide.

12. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans les groupes constitués de poudres de métal et de céramique de morphologie irrégulière, et que les poudres atomisées de métal et de céramique sont transformées en poudres sphéroïdales de morphologie régulière.

13. Méthode selon la revendication 12, caractérisée en ce que les poudres de métal aggloméré et de céramique sont alimentées au point d'intersection sous des conditions propres à donner des particules sphériques et complètement denses dudit matériau.

14. Méthode selon la revendication 1, caractérisée en ce que lesdites torches à plasma sont chacune munie d'une buse à haute vitesse pour augmenter la force d'impulsion des jets de plasma et faciliter ladite atomisation.

15. Méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;

(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité
d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300µm par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 10 3 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans les groupes constitués de poudres de métal et de céramique de morphologie irrégulière, que les poudres atomisées de métal et de céramique sont transformées en poudres sphéroïdales de morphologie régulière, et que les poudres de métal aggloméré et de céramique sont alimentées au point d'intersection sous des conditions propres à donner des particules sphériques et complètement denses dudit matériau.

16. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que l'on utilise trois torches à plasma où les jets convergent dans ledit point d'intersection.

17. Méthode selon la revendication 16, caractérisée en ce que lesdits jets sont distribués de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 120°
entre eux chacun formant un angle d'environ 30° par rapport à l'axe central.

18. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous forme d'un écoulement en fusion.

19. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous une forme continue et allongée.

20. Méthode selon la revendication 18, caractérisée en ce que l'on fait fondre au moins l'un desdits matériaux dans un four pour donner un matériau en fusion et l'on déverse ledit matériau en fusion vers une buse prévue sur ledit four pour obtenir un écoulement en fusion d'au moins l'un desdits matériaux.

21. Méthode selon la revendication 19, caractérisée en ce que l'on presse des poudres céramiques dont les dimensions sont d'environ 1µm sous forme d'une tige, on alimente ladite tige dans ledit point d'intersection et on fait fondre et atomiser ladite tige sous forme de poudres.

72. Méthode selon la revendication 20, caractérisée en cc que ladite buse est fabriquée en graphite.

23. Méthode selon la revendication 19, caractérisée en ce que ladite forme continue allongée comprend un filament qui est alimenté dans ledit point d'intersection en vue de sa sphéroïdisation.

24. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit matériau est constitué de métaux.

25. Méthode selon la revendication 24, caractérisée en ce que lesdits métaux sont choisis dans le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane et leurs alliages.

26. Méthode selon la revendication 19, caractérisée en ce que ladite forme continue allongée est alimentée dans ledit point d'intersection par l'entremise d'un dispositif de déroulement.

27. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que le matériau atomise est reçu dans une chambre de refroidissement où le taux de refroidissement est réglé
pour donner des particules sphéroïdales dont les dimensions varient entre 10 et 300µm.

28. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que la force d'impulsion dudit jet de plasma est réglé pour donner des particules dont les dimensions varient entre 50 et 100µm.

29. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que ledit matériau comprend des céramiques.

30. Méthode selon la revendication 29, caractérisée en ce que lesdites céramiques sont choisies dans les groupes constitués par des oxydes, carbures, borures et nitrures ayant une phase liquide.

31. Méthode selon la revendication 15, caractérisée en ce que lesdites torches à plasma sont chacune munie d'une buse à haute vitesse pour augmenter la force d'impulsion des jets de plasma et faciliter ladite atomisation.

32. Méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(h) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité
d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300µm par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en ce que lesdites torches à plasma sont chacune munie d'une buse à haute vitesse pour augmenter la force d'impulsion des jets de plasma et faciliter ladite atomisation.

33. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que l'on utilise trois torches à plasma où les jets convergent dans ledit point d'intersection.

34. Méthode selon la revendication 33, caractérisée en ce que lesdits jets sont distribués de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 1200 entre eux chacun formant un angle d'environ 30° par rapport à l'axe central.

35. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous forme d'un écoulement en fusion.

36. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous une forme continue et allongée.

37. Méthode selon la revendication 35, caractérisée en ce que l'on fait fondre au moins l'un desdits matériaux dans un four pour donner un matériau en fusion et l'on déverse ledit matériau en fusion vers une buse prévue sur ledit four pour obtenir un écoulement en fusion d'au moins l'un desdits matériaux.

38. Méthode selon la revendication 36, caractérisée en ce que l'on presse des poudres céramiques dont les dimensions sont d'environ 1µm sous forme d'une tige, on alimente ladite tige dans ledit point d'intersection et on fait fondre et atomiser ladite tige sous forme de poudres.

39. Méthode selon la revendication 37, caractérisée en ce que ladite buse est fabriquée en graphite.

40. Méthode selon la revendication 36, caractérisée en ce que ladite forme continue allongée comprend un filament qui est alimenté dans ledit point d'intersection en vue de sa sphéroïdisation.

41. Méthode selon la revendication 32. caractérisée en ce que ledit matériau est constitué de métaux.

42. Méthode selon la revendication 41, caractérisée en ce que lesdits métaux sont choisis dans le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane et leurs alliages.

43. Méthode selon la revendication 36, caractérisée en ce que ladite forme continue allongée est alimentée dans ledit point d'intersection par l'entremise d'un dispositif de déroulement.

44. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que le matériau atomisé est reçu dans une chambre de refroidissement où le taux de refroidissement est réglé
pour donner des particules sphéroïdales dont les dimensions varient entre 10 et 300µm.

45. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que la force d'impulsion dudit jet de plasma est réglé pour donner des particules dont les dimensions varient entre 50 et 100µm.

46. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que ledit matériau comprend des céramiques.

47. Méthode selon la revendication 46, caractérisée en ce que lesdites céramiques sont choisies dans les groupes constitués par des oxydes, carbures, borures et nitrures ayant une phase liquide.

48. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans les groupes constitués de poudres de métal et de céramique de morphologie irrégulière, et que les poudres atomisées de métal et de céramique sont transformées en poudres sphéroïdales de morphologie régulière.

49. Méthode selon la revendication 48, caractérisée en ce que les poudres de métal aggloméré et de céramique sont alimentées au point d'intersection sous des conditions propres à donner des particules sphériques et complètement denses dudit matériau.

50. Méthode selon la revendication 32, caractérisée en ce que chaque buse à haute vitesse est une buse LAVAL.

51. Méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité
d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300µm par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous une forme continue et allongée, ladite forme continue allongée étant alimentée dans ledit point d'intersection par l'entremise d'un dispositif de déroulement.

52. Méthode selon la revendication 51 caractérisée en ce que l'on utilise trois torches à plasma où les jets convergent dans ledit point d'intersection.

53. Méthode selon la revendication 52, caractérisée en ce que lesdits jets sont distribués de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 120°

entre eux chacun formant un angle d'environ 30° par rapport à l'axe central.

54. Méthode selon la revendication 51, caractérisée en ce que l'on presse des poudres céramiques dont les dimensions sont d'environ 1µm sous forme d'une tige, on alimente ladite tige dans ledit point d'intersection et on fait fondre et atomiser ladite tige sous forme de poudres.

55. Méthode selon la revendication 51, caractérisée en ce que ladite forme continue allongée comprend un filament qui est alimenté dans ledit point d'intersection en vue de sa sphéroïdisation.

56 Méthode selon la revendication 51, caractérisée en ce que ledit matériau est constitué de métaux.

57. Méthode selon la revendication 56, caractérisée en ce que lesdits métaux sont choisis dans le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane et leurs alliages.

58. Méthode selon la revendication 51, caractérisée en ce que le matériau atomisé est reçu dans une chambre de refroidissement où le taux de refroidissement est régle pour donner des particules sphéroïdales dont les dimensions varient entre 10 et 300µm

59. Méthode selon la revendication 51, caractérisee en ce que la force d'impulsion dudit jet de plasma est réglé pour donner des particules dont les dimensions varient entre 50 et 100µm.

60. Méthode selon la revendication 51, caractérisée en ce que ledit matériau comprend des céramiques.

61. Méthode selon la revendication 60, caractérisée en ce que lesdites céramiques sont choisies dans les groupes constitués par des oxydes, carbures, borures et nitrures ayant une phase liquide.

62. Méthode selon la revendication 51, caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans les groupes constitués de poudres de métal et de céramique de morphologie irrégulière, et que les poudres atomisées de métal et de céramique sont transformées en poudres sphéroïdales de morphologie régulière.

63. Méthode selon la revendication 62, caractérisée en ce que les poudres de métal aggloméré et de céramique sont alimentées au point d'intersection sous des conditions propres à donner des particules sphériques et complètement denses dudit matériau.

64. Méthode selon la revendication 51, caractérisée en ce que lesdites torches à plasma sont chacune munie d'une buse à haute vitesse pour augmenter la force d'impulsion des jets de plasma et faciliter ladite atomisation.

65. Méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet;
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité
d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300µm par ces jets; et (e) on ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 10 3 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atomisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en ce que l'on utilise trois torches à plasma où les jets convergent dans ledit point d'intersection, et en ce que lesdits jets sont distribués de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 120° entre eux chacun formant un angle d'environ 30° par rapport à
l'axe central.

66. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en ce que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous forme d'un écoulement en fusion.

67. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous une forme continue et allongée.

68. Méthode selon la revendication 66, caractérisée en ce que l'on fait fondre au moins l'un desdits matériaux dans un four pour donner un matériau en fusion et l'on déverse ledit matériau en fusion vers une buse prévue sur ledit four pour obtenir un écoulement en fusion d'au moins l'un desdits matériaux.

69. Méthode selon la revendication 67, caractérisée en ce que l'on presse des poudres céramiques dont les dimensions sont d'environ 1µm sous forme d'une tige, on alimente ladite tige dans ledit point d'intersection et on fait fondre et atomiser ladite tige sous forme de poudres.

70. Méthode selon la revendication 68, caractérisée en ce que ladite buse est fabriquée en graphite.

71. Méthode selon la revendication 67, caractérisée en ce que ladite forme continue allongée comprend un filament qui est alimenté dans ledit point d'intersection en vue de sa sphéroïdisation.

72. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en ce que ledit matériau est constitué de métaux.

73. Méthode selon la revendication 72, caractérisée en ce que lesdits métaux sont choisis dans le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane et leurs alliages.

74. Méthode selon la revendication 67, caractérisée en ce que ladite forme continue allongée est alimentée dans ledit point d'intersection par l'entremise d'un dispositif de déroulement.

75. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en ce que le matériau atomisé est reçu dans une chambre de refroidissement où le taux de refroidissement est réglé
pour donner des particules sphéroïdales dont les dimensions varient entre 10 et 300µm.

76. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en ce que la force d'impulsion dudit jet de plasma est réglé pour donner des particules dont les dimensions varient entre 50 et 100µm.

77. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en ce que ledit matériau comprend des céramiques.

78. Méthode selon la revendication 77, caractérisée en ce que lesdites céramiques sont choisies dans les groupes constitués par des oxydes, carbures, borures et nitrures ayant une phase liquide.

79. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans les groupes constitués de poudres de métal et de céramique de morphologie irrégulière, et que les poudres atomisées de métal et de céramique sont transformées en poudres sphéroïdales de morphologie régulière.

80. Méthode selon la revendication 79, caractérisée en cc que les poudres de métal aggloméré et de céramique sont alimentées au point d'intersection sous des conditions propres à donner des particules sphériques et complètement denses dudit matériau,

81. Méthode selon la revendication 65, caractérisée en ce que lesdites torches à plasma sont chacune munie d'une buse à haute vitesse pour augmenter la force d'impulsion des jets de plasma et faciliter ladite atomisation.

87. Méthode de production de poudres sphéroïdales d'au moins un matériau choisi parmi les métaux, alliages et céramiques comportant une phase liquide, caractérisée par les étapes suivantes:
(a) on prévoit plusieurs torches à plasma chacune produisant un jet:
(b) on fait en sorte que lesdits jets convergent vers un point d'intersection;
(c) on alimente de façon continue au moins l'un (lesdits matériaux dans ledit point d'intersection;
(d) on apporte audits jets, au point d'intersection, une quantité
d'énergie cinétique suffisante pour provoquer l'atomisation dudit matériau en particules dont les dimensions varient entre 10 et 300µm par ces jets; et (e) On ajuste le taux de refroidissement du matériau atomisé à sa sortie du point d'intersection à un taux d'au moins environ 103 K/sec pour provoquer la sphéroïdisation dudit matériau atoinisé et donner lesdites poudres sphéroïdales;
caractérisée en que l'on alimente au moins l'un desdits matériaux dans ledit point d'intersection sous une forme continue et allongée: et caractérisée en ce que l'on presse des poudres céramiques dont les dimensions sont d'environ 1µm sous forme d'une tige, on alimente ladite tige dans ledit point d'intersection et on fait fondre et atomiser ladite tige sous forme de poudres.

83. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que l'on utilise trois torches à plasma où les jets convergent dans ledit point d'intersection.

84. Méthode selon la revendication 83, caractérisée en ce que lesdits jets sont distribués de façon égale autour d'un axe central pour définir des angles d'environ 120°
entre eux chacun formant un angle d'environ 300 par rapport à l'axe central.

85. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en cc que ladite forme continue allongée comprend un filament qui est alimenté dans ledit point d'intersection en vue de sa sphéroïdisation.

86. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que ledit matériau est constitué de métaux.

87. Méthode selon la revendication 86, caractérisée en ce que lesdits métaux sont choisis dans le groupe constitué par l'aluminium, le cuivre, le nickel, le titane ct leurs alliages.

88. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que ladite l'orme continue allongée est alimentée dans ledit point d'intersection par l'entremise d'un dispositif de déroulement,

89. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que le matériau atomisé est reçu dans une chambre de refroidissement où le taux de refroidissement cst réglé
pour donner des particules sphéroïdales dont les dimensions varient entre 10 et 300pm.

90, Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que la force d'impulsion dudit jet de plasma est réglé pour donner des particules dont les dimensions varient entre 50 et l00p.m.

91. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que ledit matériau comprend des céramiques.

92. Méthode selon la revendication 91, caractérisée en ce que lesdites céramiques sont choisies dans les groupes constitués par des oxydes, carbures, borures et nitrures ayant une phase liquide.

93. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans les groupes constitués de poudres de métal et de céramique de morphologie irrégulière, et que les poudres atomisées de métal et de céramique sont transformées en poudres sphéroïdales de morphologie régulière.

94. Méthode selon la revendication 93, caractérisée en ce que les poudres de métal aggloméré et de céramique sont alimentées au point d'intersection sous des conditions propres à donner des particules sphériques et complètement denses dudit matériau.

95. Méthode selon la revendication 82, caractérisée en ce que lesdites torches à plasma sont chacune munie d'une buse à haute vitesse pour augmenter la force d'impulsion des jets de plasma et faciliter ladite atomisation.