Réaction pyrolyse laser.

Nanopoudre d’hydroxyapatite.

Réacteur Dépôt physique phase vapeur.

Evaporation / Condensation sous pression partielle

Un chauffage adéquat (tension de vapeur, état de surface) permettant l’évaporation d’un métal sous vide, suivi d'un refroidissement très rapide, produisent des nanopoudres métalliques et céramiques dont il faut contrôler la croissance et la coagulation coalescente. L'aérosol pulvérulent produit doit être confiné (risque de dissémination). Cet aérosol possède un pouvoir pyrophorique à l'air élevé (explosion et incendie). 

Pyrolyse laser

L'interaction en jets croisés entre l'émission d'un laser CO2 et un flux de réactifs provoque une élévation rapide de la température et la production de nanoparticules. Ces nanoparticules subissent un effet de trempe en sortie de flamme. Les poudres sèches (SiC, SiCN, SiCNAlY, SiCO, Si3N4, TiC, TiO2), la plupart du temps, sont entrainées par un flux gazeux vers un collecteur. La phase de déchargement est particulièrement sensible du point de vue des risques de dissémination. 

Dépôt physique en phase vapeur

Les techniques de dépôt sous vide (PVD, CVD) substituent progressivement les procédés galvaniques (dépôts de Zn, Cd, Cr) polluants pour l'environnement. Traditionnellement utilisés pour les revêtements de surface,ces procédés mettent en œuvre l'évaporation ou la pulvérisation d'une cible métallique  [TiN, CrN, (Ti,Al)N] entre 300 et 550°C, associée à des dispositifs stimulant la réactivité.  

L’irradiation ionique ou électronique

A l’aide d’irradiations, il est possible de synthétiser des nanomatériaux structurés. Par exemple, le contrôle par irradiation de la mobilité ionique permet l’obtention d’agrégats métalliques insérés dans des matrices vitreuses. 

Micro-ondes

Les micro-ondes, associées aux voies de synthèse des nanoparticules, permettent la production de particules de taille nanométrique. Une meilleure homogénéité en température du milieu réactionnel et un chauffage plus rapide peuvent ainsi être obtenus. 

Plasma thermique

Un plasma est un gaz partiellement ionisé, donc conducteur, caractérisé par une lueur spécifique produite lorsqu'un grand nombre de molécules excitées retombent à l'état énergétique initial. La pression élevée augmente le nombre de collisions, ce qui produit une augmentation du niveau d'énergie pour toutes les particules à chaud. Les particules vaporisées ou fondues sont trempées ou condensées sous forme de particules ultra fines sous l'effet d'un refroidissement très rapide. Ce procédé est bien adapté aux matériaux réfractaires et/ou difficilement synthétisés par la métallurgie des poudres. Exemples de productions : carbures (TiC,TaC, SiC), siliciures (MoSi2)…