Francois Gitzhofer François Gitzhofer
Professeur titulaire
Génie chimique - Faculté de génie
Université de Sherbrooke
Sherbrooke (Québec) CANADA J1K 2R1
Tél.: (819) 821-8000 poste 7841
Fax: (819) 821-7955
Courriel: francois.gitzhofer@usherbrooke.ca
Diplômes : 
  • Diplôme d'ingénieur de l'École nationale supérieure de céramiques industrielles (Limoges, France), 1984 
  • Diplôme d'études approfondies (DEA), Université de Limoges (France), 1984 
  • Doctorat de l'Université de Limoges (France), 1988 
  • Diplôme d'administration 
Axes de recherche :
  • Science des matériaux et céramiques nouvelles 
  • Déposition par plasma et frittage 
  • Caractérisation des matériaux 
  • Synthèse de matériaux par plasma 
Fonctions :
  • 1999-2001 :

    • Vice doyen à la formation au 1er cycle, et secrétaire de la Faculté de génie 
  • 1989 - :

    • Responsable du SCMX, Service de Caractérisation en Microscopie et rayons X
  • 1999 - :

    • Directeur du GRAPES : Groupe de Recherches Appliquées sur les Piles à Électrolyte Solide
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Recherche actuelle :
  • Synthèse de matériaux par plasma

    • Des alliages métalliques (par exemple, Ni-Al-Mo utilisé comme cathode dans les électrolyseurs) peuvent être synthétisés par la technique Suspension Plasma Spraying (SPS). Les précurseurs sont des poudres de 5 µm d'Al de Ni et de Mo mises en suspension dans un mélange eau-glycérol. Les poudres ainsi produites sont denses, et il y a aussi la possibilité de produire des dépôts.
    Des perovskites de type La Srx Mn(1-x)O3 ont été synthétisées avec des précurseurs de type LaCl3 en solution dans une suspension de MnO2 et de SrCO3.
    La synthèse de nitrures de type Fe16N2 est à l'étude avec des poudres de Fe de 5 µm de diamètre en suspension dans de l'hydrazine hydratée. Ce projet de recherche concerne les matériaux magnétiques utilisés en couches minces. On étudie aussi la synthèse de catalysateurs pour des applications environnementales, aussi par la technologie SPS.
  • Projection réactive par plasma inductif

    • Ce projet consiste à réaliser la synthèse de matériaux de type carbures de tungstène et de titane dans le but de produire des pièces de forme directement. La partie fondamentale concerne l'étude des réactions en vol hors équilibre thermodynamique.
  • Synthèse et frittage de carbure de silicium

    • La synthèse de poudre ultrafine de carbure de silicium est ici réalisée avec un précurseur solide du silicium métallurgique et du méthane. Les points particuliers de cette étude concernent l'étude de la réaction en vol, l'influence d'ajouts de dopants en vol sur la qualité des céramiques après frittage et le frittage lui-même à des températures de l'ordre de 2200 oC.
  • Étude de la fabrication de piles à combustible par projection plasma

    • Les piles à combustible sont surtout connues pour leurs problèmes récents dans la station MIR. Elles sont utilisées couramment dans l'industrie aérospatiale comme système de production d'électricité à partir d'hydrogène et d'oxygène, suivant la réaction inverse de l'électrolyse. Pour des applications plus terre-à-terre, ces piles fonctionnent avec de l'hydrogène et de l'air ou du méthane et de l'air dans des applications de transport (automobile, autobus,...) ou des applications de génération d'électricité n'intervenant que pendant les heures de pointe pour des édifices publics.
    La fabrication d'une pile à combustible peut être schématisée par l'empilement d'une anode, d'un électrolyte et d'une cathode. L'objectif de ce travail de recherche est d'étudier les diverses interactions qui existent, la diffusion et les contraines thermo-économiques lorsqu'on réalise des dépôts de céramique (ou cermet) superposés.
  • Étude de la fabrication d'électrodes pour des décharges de type CORONA 


    • - Étude de type contractuelle -

  • Étude de la fiabilité de barrières thermiques en zircone stabilisée

    • Les barrières thermiques déposées par plasma sont utilisées dans de nombreuses turbines commerciales. Leur fiabilité demeure encore un problème. Dans ce projet, nous étudions l'émission acoustique de barrières thermiques soumises à des sollicitations thermiques semblables à celles existant dans les chambres de combustion. L'aspect fondamental est lié aux contraintes thermiques dans les dépôts, qu'elles soient résiduelles ou survenant lors de la mise en service de la barrière thermique et de l'interprétation des signatures récupérées en émission acoustique.
  • Étude de la projection d'hydroxyapatite

    • Les bio-matériaux prennent une place de plus en plus grande dans la famille des céramiques. La projection d'hydroxyapatite par la technologie des plasmas inductifs permet de contrôler très précisément l'atmosphère de projection. L'objectif à atteindre est d'éviter au maximum la décomposition de ce matériau tout en produisant un dépôt avec de bonnes caractéristiques mécaniques. L'étude fondamentale porte sur l'influence de l'atmosphère dans le plasma, sur la décomposition de l'hydroxyapatite.
  • Projection par plasma inductif supersonique

    • Les objectifs à atteindre pour obtenir des revêtements denses sont idéalement d'obtenir des grains de poudre en vol ayant une température supérieure à la température de fusion et une vitesse la plus élevée possible.
    Pour réunir ces conditions, contradictoires à priori, des particules sont injectées dans une première zone de chauffage où le temps de résidence est de l'ordre de 2ms, avec une pression d'environ 60 kPa. Les particules sont ensuites accélérées du fait de la présence d'un convergent divergent (en forme de tuyère de Laval) dans la chambre de déposition qui se trouve à une pression de 5 kPa. Ces matériaux se trouvent alors dans des conditions idéales pour former des dépôts très denses.
  • Fabrication d'électrodes (anodes) pour les électrolyseurs

    • Les électrolyseurs sont un moyen de production d'hydrogène et d'oxygène avec un potentiel de développement très grand pour l'industrie automobile. L'oxygène serait davantage utilisée pour réduire les NOx des gaz de combustion et peut trouver des débouchés et un marché dans une optique de réduction des émission dangeureuses. La projection par plasma est un outil idéal pour la fabrication d'électrodes. Le procédé SPS (pour Suuspension Plasma Spraying), qui a fait l'objet d'un brevet déposé par l'Université de Sherbooke, est utilisé ici, avec comme précurseur, des poudres très fines 0.5 µm d'oxyde de cobalt Co3O4.
  • Revêtements pour les barrières thermiques

    • Dans certaines applications, les barrières thermiques doivent être denses et imperméables aux gaz chauds. Une étude dans ce domaine est en cours pour développer une nouvelle génération de barrières thermiques produits à un coût inférieur au procédé EBPVD (Electron Beam assisted Physical Vapor Deposition).
  • Fabrication de pièces de forme épaisses 


    • - En cours de brevet -

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Articles publiés récemment :  

  1. Kouprine, A., Gitzhofer, F., Boulos, M. I., and Fridman, A. Polymerlike C:H Thin Film Coating of Nanopowders in Capacitively Coupled RF Discharge, Journal of Plasma Chemistry and Plasma Processing 23 [4](2003).

  2. Oberste-Berghaus, J., Meunier, J.-L., and Gitzhofer, F. Direct current bias effects in RF induction thermal plasma diamond CVD, IEEE Transactions on Plasma Science 30 [1], pp. 442-449 (2002).

  3. Sekiguchi, H., Bonneau, M. E., Gitzhofer, F., Boulos, M. I., and Munz, R. J. Preparation of Ag/Al2O3 Nanocomposite Using Suspension Plasma Spraying:  A Feasibility Study, Transaction of the Materials Research Society of Japan 27 [1], pp. 59-61 (2002).

  4. Wilden, J., Wank, A., Asmann, M., Heberlein, J., Boulos, M. I., and Gitzhofer, F. Synthesis of Si-C-N coatings by thermal Plasmajet chemical vapour deposition
    applying liquid precursors    , Applied Organometallic Chemistry 15 [10], pp. 841-857 (2001).

  5. Bouyer, E., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. Morphological Study of Hydroxyapatite Nanocrystal  Suspension, Journal of Materials Science: Materials in Medicine 11  , pp. 523-531 (2000).

  6. Gitzhofer, F., Boulos, M. I., Heberlein, J., Henne, R., Ishigaki, H., and Yoshida, T. Integrated Fabrication Processes for Solid-oxide Fuel Cells using Thermal Plasma Spray Technology, MRS Bulletin 25 [7], pp. 38-42 (2000).

  7. Müller, M., Heinmann, R. B., Gitzhofer, F., Boulos, M. I., and Schwarz, K. Radio Frequency Plasma Processing to Produce Chromium Sputter Targets, Journal of Thermal Spray Technology 9 [4], pp. 488-493 (2000).

  8. Henne, R., Müller, M., Pross, E., Schiller, G., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. Near-Net-Shape Forming of Metallic Bipolar Plates for Planar Solid Oxide Fuel Cells by Induction Plasma Spraying, Journal of Thermal Spray Technology 8 [1], pp. 110-116 (1999).

  9. Schiller, G., Müller, M., and Gitzhofer, F. Preparation of perovskite powders coatings by radio frequency suspension plasma spraying, Journal of Thermal Spray Technology 8 [3], pp. 389-392 (1999).

  10. Fan, X., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. Statistical Design of Experiments for the Spheroidization of Powdered Alumina by Induction Plasma Processing, Journal of Thermal Spray Technology 7 [2], pp. 247-253 (1998).

  11. Fan, X., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. Investigation of Alumina Splats Formed in the Induction Plasma Process, Journal of Thermal Spray Technology 7 [2], pp. 197-204 (1998).

  12. Oberste-Berghaus, J., Meunier, J.-L., and Gitzhofer, F. Diamond Coatings for Tool Shafts by Induction Plasma Deposition, International Journal of Refractory Metals and Hard Materials 16 [3], pp. 197-201 (1998).

  13. Voyer, J., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. Study of the Performance of TBC Under Thermal Cycling Conditions Using an Acoustic Emission Rig, Journal of Thermal Spray Technology  7 [2], pp. 181-190 (1998).

  14. Bouyer, E., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. The Suspension Plasma Spraying of Bioceramics by Induction Plasma, Journal of Materials Science Letters 49 [2], pp. 58-62 (1997).

  15. Bouyer, E., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. Suspension Plasma Spraying for for Hydroxyapatite Powder Preparation by R.F. Plasma, IEEE Transactions on Plasma Science 25 [5], pp. 1066-1072 (1997).

  16. Cao, M., Gitzhofer, F., Gravelle, D. V., Henne, R., and Boulos, M. I. A Torch Nozzle Design to Improve Plasma Spraying Techniques, Plasma Sources Science Technology 6 , pp. 39-45 (1997).

  17. Guo, J. Y., Gitzhofer, F., Boulos, M. I., Ishigaki, T., and Mieno, M. Study of the Sintering Properties of Plasma Synthesized Ultrafine SiC Powders, Journal of Materials Science Letters 32 , pp. 5257-5269 (1997).

  18. Guo, J. Y., Gitzhofer, F., and Boulos, M. I. Effects of Process Parameters on Ultrafine SiC Synthesis Using Induction Plasma, Plasma Chemistry and Plasma Processing 17 [2], pp. 219-249 (1997).

  19. Oberste-Berghaus, J., Meunier, J.-L., and Gitzhofer, F. Local Growth Studies of CVD Diamond Using a Probe-Like Substrate, IEEE Transactions on Plasma Science 25  [5], pp. 1058-1065 (1997).

Conférences récentes :  

  1. Branland N., Meillot E., Fauchais P., Vardelle A., Boulos M.I., Gitzhofer F., Drouin D., and Magny P. "Relationships Between Induction Plasma Spraying Parameters and TiO2 Particle Characteristics at Impact", 16th International Symposiun on Plasma Chemistry (ISPC-16), Taormina (Italy), (2003)

  2. Branland N., Meillot E., Fauchais P., Vardelle A., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Study of RF and DC plasma-sprayed TiO2 coatings: Electrical properties and microstructure", International Thermal Spray Conference (ITSC 2003), Orlando (Florida), (2003)

  3. Kouprine A., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Polymerlike C:H Thin Film Coating of SiO2 Nanopowders in Capacitively Coupled RF Discharge", International Thermal Spray Conference (ITSC 2003), Orlando (Florida), (2003)

  4. Kouprine A., Gitzhofer F., Boulos M.I., and Fridman A. "Kinetics of C:H Film Coating of Nanopowders in RF Discharge in  Hydrocarbon Gases", 16th International Symposiun on Plasma Chemistry (ISPC-16), Taormina (Italy), (2003)

  5. Renouard-Vallet G., Gitzhofer F., Boulos M.I., Fauchais P., Vardelle M., and Bianchi L. "Optimization of axial injection conditions  in a supersonic induction plasma torch - Application to SOFCS", International Thermal Spray Conference (ITSC 2003), Orlando (Florida), (2003)

  6. Robin P., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "The use of acoustic emission techniques for characterizing failure of mechanism of thermal barrier coatings under thermal cycling conditions", International Thermal Spray Conference (ITSC 2003), Orlando (Florida), (2003)

  7. Robin P., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Finite elements modelling of TBC's under thermal cycling conditions ", International Thermal Spray Conference (ITSC 2003), Orlando (Florida), (2003)

  8. Baillargeon H., Gitzhofer F., and Di Marzio D. "TiO2 Spraying Using Supersonic Induction Plasmas", International Thermal Spray Conference (ITSC 2001),  (Singapore), (2001)

  9. Bonneau M.E., Gitzhofer F., Boulos M.I., and Lasia A. "SOFC Electrolytes Synthesis by Induction Plasma Spraying ", 15th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC 15), Oléans (France), VII, pp. 2823-2830 (2001)

  10. Bonneau M.E., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "RF Induction Plasma Spraying of Double Doped Ceria Electrolyte Layer for SOFC ", International Thermal Spray Conference (ITSC 2001),  (Singapore), (2001)

  11. Branland N., Gitzhofer F., Boulos M.I., Meillot E., Vardelle A., and Fauchais P. "Electrical Properties of Plasma-Sprayed TiO2 Coatings", 15th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC 15), Oléans (France), I, pp. 303-310 (2001)

  12. Caron S., Gitzhofer F., Dhers J., and Godbout N. "Titanium Nitride synthesis using Induction Plasma Technology",  15th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC 15), Oléans (France), I, pp. 217-222 (2001)

  13. Gutierrez S. and Gitzhofer F. "Formation of MoSi2 nanopowders by induction plasma synthesis", 15th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC 15), Oléans (France), VII, pp. 2749-2756 (2001)

  14. Gutierrez S. and Gitzhofer F. "Induction plasma synthesis of MoSi2 ultrafine powders ", International Thermal Spray Conference (ITSC 2001),  (Singapore), (2001)

  15. Kouprine A., Gitzhofer F., Boulos M.I., and Fridman A. "Graphite Coating of Nanoparticles in Capacitively Coupled RF Discharge", 15th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC 15), Oléans (France), I, pp. 335-342 (2001)

  16. Oberste-Berghaus J., Meunier J.-L., and Gitzhofer F. "Bias Assisted Diamond Deposition in a R.F. -Induction Thermal Plasma", 15th International Symposium on Plasma Chemistry (ISPC-15), Orléans (France), V, pp. 1901-1908 (2001)

  17. Robin P., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "AE Monitoring of Thermally Cycled TBC", International Thermal Spray Conference (ITSC 2001),  (Singapore), (2001)

  18. Bonneau M.E., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "SOFC/CeCO2 Doped Electrollyte Deposition Using Suspension Plasma Spraying", International Thermal Spray Conference and Exposition (ITSC'2000), Montreal (Canada), Thermal Spray:  Surf. Eng. Via Appl. Res., Proc. Int. Therm. Spray Conf., pp. 929-934 (2000)

  19. Gutierrez S. and Gitzhofer F. "Induction Plasma Synthesis of MoSi2 Ultrafine Powders", International Thermal Spray Conference and Exposition (ITSC'2000), Montréal (Canada), (2000)

  20. Robin P., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Acoustic Emission Technics for the Non-Destruction Evaluation of TBCs Under Thermal Cycling Conditions", International Thermal Spray Conference and Exposition (ITSC'2000), Montreal (Canada), Thermal Spray:  Surf. Eng. Via Appl. Res., Proc. Int. Therm. Spray Conf., pp. 1255-1263 (2000)

  21. Gitzhofer F., Boulos M.I., Schiller G., and Henne R. "Materials Synthesis Using Induction Plasma", UTSC'99 - 2nd United Thermal Spray Conference & Exposition - Coating in Practice, Düsseldorf (Germany), (1999)

  22. Mailhot K., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Plasma Deposition of Dense Ceramic Coatings Using Supersonic Induction Plasma", UTSC'99 - 2nd United Thermal Spray Conference & Exposition - Coating in Practice, Düsseldorf (Germany), (1999)

  23. Theophile E., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Supersonic Induction Plasma Spraying of Yttria Stabilized Zirconia Coatings", 14th International Symposium on Plasma Chemistry - ISPC'14 , Prague (Czech Republic), IV, pp. 2145-2148 (1999)

  24. Theophile E., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Manufacturing of Solid Oxide Fuel Cells Components by Induction Plasma Spraying", UTSC'99 - 2nd United Thermal Spray Conference & Exposition - Coating in Practice, Düsseldorf (Germany), (1999)

  25. Gitzhofer F., Boulos M.I., Bouyer E., Müller M., Schiller G., and Henne R. "Induction Plasma Technology and Materials Synthesis", 98' Workshop PLASMATECHNIK, Thüringen (Germany), (1998)

  26. Gitzhofer F., Mailhot K., Boulos M.I., Jung I.H., Lee J.S., and Park H.S. "Fabrication of Simulated Nuclear Fuel Pellets by Induction Plasma Deposition", International Thermal Spray Conference (ITSC'98), Nice (France), 2, pp.  1283-1288 (1998)

  27. Mailhot K., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Absolute Coating Porosity Measurement Using Image Analysis", International Thermal Spray Conference (ITSC'98), Nice (France),  1, pp. 917-922 (1998)

  28. Mailhot K., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Supersonic Induction Plasma Spraying of Yttria Stabilized Zirconia Films", International Thermal Spray Conference (ITSC'98), Nice (France), 2, pp. 1419-1424 (1998)

  29. Müller M., Henne R., Schiller G., Boulos M.I., Gitzhofer F., and Heinmann R.B. "Radio-Frequency Suspension Plasma Spraying of Cobalt Spinel Anodes for Alkaline Water Electrolysis", International Thermal Spray Conference (ITSC'98), Nice (France),  2, pp. 1523-1527 (1998)

  30. Schiller G., Müller M., and Gitzhofer F. "Preparation of Perovskite Powders and Coatings by RF-Suspension Plasma Spraying", International Thermal Spray Conference (ITSC'98), Nice (France), 2, pp. 1363-1367 (1998)

  31. Tufa K.Y., Gitzhofer F., and Gravelle D.V. "DC Plasma Sprayed Polymer Composite Coatings for Abrasion Resistant Protective Surfaces", International Thermal Spray Conference (ITSC'98), Nice (France), 1, pp. 157-162 (1998)

  32. Tufa K.Y., Gravelle D.V., and Gitzhofer F. "Exergy Analysis of a DC Plasma Spraying Polymer / Al2O3 Composite Coatings", TPP-5, St-Petersburg (Russia), pp. 537-542 (1998)

  33. Beaudoin D., Puszynski J., Gitzhofer F., and Jurewicz J. " Thermal Plasma and SHS Synthesis of Intermetallic Powders", 9th High Temperature Materials Chemistry Conf., State College , (1997)

  34. Bouyer E., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Powder Processing by Suspension Plasma Spraying", 1997 National Thermal Spray Conference NTSC'97, Indianapolis (IN) (USA), (1997)

  35. Bouyer E., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Suspension Plasma Spraying, A New Thermal Spray Process", 14th International Plansee Seminar,  (Austria), 1, pp. 217-230 (1997)

  36. Henne R., Müller M., Prob E., Schiller G., Boulos M.I., and Gitzhofer F. "Near-Net-Shape Production of Metallic Bipolar Plates for Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) by Induction Plasma Spraying", 14th International Plansee Seminar,  (Austria), 1, pp. 231-245 (1997)

  37. Mailhot K., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Supersonic Induction Plasma Spraying Applied to Dense Yttria Stabilized Zirconia Electrolyte Coatings", 13th International Symposium on Plasma Chemistry- ISPC'13, Beijing (China), 3, pp. 1445-1450 (1997)

  38. Mailhot K., Gitzhofer F., and Boulos M.I. "Supersonic Induction Plasma Spraying of Dense YSZ Electrolyte Membranes", 1997 National Thermal Spray Conference NTSC'97, Indianapolis (IN) (USA), (1997)

  39. Müller M., Schiller G., Gitzhofer F., and Boulos M.I. " Suspension Plasma Spraying for the Preparation of Perovskite Powders and Coatings", 1997 National Thermal Spray Conference, Indianapolis (IN) (USA), (1997)

  40. Müller M., Schiller G., Gitzhofer F., Boulos M.I., and Heinmann R.B. "Suspension Plasma Spraying of Cobalt Spinel", 1997 National Thermal Spray Conference NTSC'97, Indianapolis (IN) (USA), (1997)

  41. Oberste-Berghaus J., Meunier J.-L., and Gitzhofer F. "Induction Plasma Deposition of Diamond Thin Films", 9th Canadian Materials Science Conference, Montréal (Canada), (1997)

  42. Oberste-Berghaus J., Meunier J.-L., and Gitzhofer F. "Diamond Coatings for Tool Shafts by Induction Plasma Deposition", 14th International Plansee Seminar,  (Germany),  4, pp. 400-405 (1997)

  43. Tufa K.Y. and Gitzhofer F. "DC Plasma Polymer Composite Coatings for Abrasion Resistant Protective Surfaces", 1997 National Thermal Spray Conference NTSC'97, Indianapolis (IN) (USA), (1997)

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