Tutelle du CNRSLaboratoire des Composites Thermo Structuraux UMR5801

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Les activités en physico-chimie de l'élaboration visent à améliorer ou à découvrir de nouvelles voies de synthèse des matériaux composites céramiques et carbones. Des approches à la fois expérimentales et numériques permettent de comprendre les phénomènes et les mécanismes mis en jeu dans les procédés. De nouveaux matériaux naissent ainsi de procédés - ou de combinaisons de procédés - originaux.

Réacteur CVD par "caléfaction" (milieu diphasique liquide-gaz)

Les recherches menées concernent l'ensemble des constituants des composites (fibres, interphases, matrices), considérés individuellement (monofilament, couches minces, massif) ou en association à diverses échelles (multicouche, microcomposite, minicomposite, tresse, monostrate,...).

Le dépôt chimique en phase vapeur (Chemical Vapor Deposition : CVD), et l'infiltration (CVI) sont les procédés de choix pour l'élaboration des interphases et des matrices, car ils permettent le contrôle de la composition, de la structure et de l'homogénéité des matériaux déposés. Ils font intervenir des processus complexes et leur maîtrise nécessite le recours à des caractérisations des gaz et du solide, ainsi qu'à des outils de modélisation. Il est ainsi possible de proposer des lois cinétiques et des mécanismes chimiques de dépôt dans diverses conditions opératoires. Cette approche est en particulier appliquée à l'élaboration de pyrocarbone (PyC), de carbure et nitrure de bore et de céramiques base SiC, Si-B-C et Si-N-(O).

Réacteur CVD à chauffage microonde

Plusieurs variantes de la CVD/CVI sont en cours d'investigation dont : la CVD réactive (RCVD) et l'infiltration en milieu diphasique liquide-vapeur (procédé dit " de caléfaction ") ou le dépôt/l'infiltration en conditions supercritiques. D'autres voies d'élaboration alternatives ou complémentaires à la CVD/CVI sont également étudiées, afin d'optimiser le coût et les propriétés des matrices céramiques:

  • La pyrolyse de fibres de rayonne à la continue,
  • L'imprégnation/pyrolyse de résines, brais, sol-gel ou polymères pré-céramiques,
  • L'imprégnation de barbotines (par ex. par aspiration de poudres submicroniques),
  • L'infiltration (éventuellement réactive) d’alliage de silicium à l'état liquide.
  • Le frittage conventionnel ou SPS,
  • La synthèse en bain de sels fondus.

    Quels que soient les matériaux et les méthodes, les propriétés physicochimiques des constituants, la microstructure et l'architecture des composites sont corrélées aux propriétés mécaniques, thermiques et à résistance à l'oxydation. Cette démarche permet de valider les concepts proposés et ainsi de concevoir de nouveaux matériaux.



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  • Responsable

    Chollon Georges
    Chargé de recherche CNRS
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    Membres

    Allemand Alexandre
    Ingénieur CEA
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    Bertrand Nathalie
    Enseignant Chercheur
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    Boisserie Michael
    Technicien Université Bordeaux
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    Couthures Sebastien
    ITA CNRS
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    Damiani David
    Ingénieur CEA
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    Guette Alain
    Professeur UB1
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    Jacques Sylvain
    Chargé de recherche CNRS
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    Le_Petitcorps Yann
    Professeur UB
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    Maille Laurence
    Enseignant Chercheur
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    Roger Jerome
    Enseignant Chercheur
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    Vignoles Gerard
    Directeur
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