Les torches à plasma génèrent un flux constant de plasma, le quatrième état de la matière. Ce gaz ionisé est utilisé pour couper avec précision les matériaux électriquement conducteurs. Généralement, des gaz inertes comme l'hélium, le néon et l'argon sont utilisés dans les torches à plasma. Le mélange gazeux le plus courant dans l'industrie est l'argon mélangé à de l'hydrogène, car il est rentable et produit la flamme la plus chaude et les coupes les plus claires.
Les torches à plasma sont très utiles dans diverses industries car elles peuvent produire efficacement du plasma à haute température. Ils trouvent des applications dans la métallurgie à faible teneur en carbone, la sphéroïdisation des poudres, la préparation des matériaux carbonés et la pulvérisation de matériaux avancés.
Cependant, leur durée de vie limitée a empêché leur application à grande échelle. Les cathodes fixes conventionnelles doivent être remplacées lorsqu'elles sont épuisées, ce qui entraîne une courte durée de vie et des coûts de maintenance élevés.
L'équipe de recherche dirigée par Zhao Peng de l'Institut des sciences physiques de Hefei a trouvé une solution simple et efficace au problème d'épuisement des cathodes. Ils ont développé un système de cathodes à alimentation continue capable de reconstituer rapidement les cathodes anciennes et usées sans interrompre la torche à plasma. Cela pourrait éliminer la limitation de la durée de vie et offrir une longévité opérationnelle presque illimitée à la flamme plasma.
"La conception surmonte cinq obstacles majeurs", a déclaré l'ingénieur principal LI Jun, qui a supervisé cette expérience pendant 160 heures. "Cela inclut la conductivité électrique, la conductivité thermique, l'étanchéité, le refroidissement par eau et le mécanisme de propulsion continue."
"En ce qui concerne la flamme plasma conventionnelle, 160 heures marquent la fin, mais ici ce n'est que le début", a-t-il ajouté.
Cette avancée significative propulse l’industrialisation des applications plasma, ouvrant la voie à une nouvelle ère d’efficacité et de durabilité.
