Conditions Extrêmes et Matériaux : Haute Température et Irradiation
CEMHTI - UPR3079 CNRS

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Plateforme Haute Température
High Temperature Facility

Responsable : Emmanuel Véron / List of Publications...

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2017 C.Bessada, D.Zanghi, O.Pauvert, L.Maksoud, A.Gil-Martin, V.Sarou-Kanian, P.Melin, S.Brassamin, A.Nezu, H.Matsuura
'High temperature EXAFS experiments in molten actinide fluorides: the challenge of a triple containment cell for radioactive and aggressive liquids'
J. Nucl. Mater. 494 192-199 (2017) doi:10.1016/j.jnucmat.2017.07.023


Plateforme Haute Température du CEMHTI (HITEM)

A travers un ensemble important d’instruments uniques dédiés à l’élaboration et à la caractérisation de matériaux à haute voire très haute température (3000°C), la plateforme HITEM a pour objectif de proposer au milieu académique et industriel son expertise dans le domaine des hautes températures. Cette structure est organisée suivant quatre axes qui soulignent l’apport des différents outils et des compétences associées.

  • Formation mesure de température sans contact
  • Elaboration et traitement en conditions extrêmes
  • Propriétés macroscopiques in situ Grandeurs physiques
  • Structure et dynamique in situ du solide jusqu’au liquide de très haute température
  • Développements, mesure et dispositifs de chauffage

  • Formation mesure de température sans contact

    Du 2 au 4 avril 2019 (3 jours) - Orléans CEMHTI

  • Définition de l’unité de température et des échelles associées (EIT)
  • Mesure de température par pyrométrie
  • Méthodes alternatives
  • Performances, évaluation des incertitudes
  • Plus de renseignements...

    Elaboration et traitement en conditions extrêmes

    Un ensemble d’équipements important et original permet l’élaboration et le traitement thermique de matériaux à haute température, jusqu’à 3000°C :

  • Fours de trempe de capacités variables (du gramme au kilogramme) pouvant travailler sous atmosphère contrôlée jusqu’à 2000°C.
  • Lévitation aérodynamique (sans contact) couplée à un chauffage par lasers CO2 permettant d’atteindre 3000°C.
  • Pilotes de corrosion et de résistance aux chocs thermiques sur une plage de température allant de 30°C à 1600°C.
  • Four à bombardement électronique (recuit 1800°C sous vide).
  • Caractérisation multi-échelle in situ en température

    Des techniques de caractérisation complémentaires et multi-échelles permettent une analyse structurale in situ de matériaux solides ou liquides sur une gamme étendue de température (30°C à plus de 2000°C). La structure d’un matériau peut ainsi être finement décrite de l’échelle locale (polyèdres de coordination, liaisons chimiques...) comme à plus grande distance (maille cristalline, structure moyenne...) et son évolution suivie en fonction de la température de l’état solide à l’état fondu.

  • Spectroscopies haute résolution (Infrarouge, Raman, Résonance Magnétique Nucléaire) couplées à des dispositifs de chauffage (four, laser CO2, éléments résistifs) pour l’analyse in situ jusqu’à 3000°C.
  • Diffraction des rayons X sur matériau massif ou poudre pour l’étude de phases polycristallines jusqu’à 2000°C.
  • Diffusions élastique et inélastique des rayons X et des neutrons à haute température (jusqu’à 3000°C) pour l’étude de la structure et de la dynamique des matériaux fondus. Ces mesures sont basées sur les développements instrumentaux réalisés aux synchrotrons (SOLEIL, ESRF) et sur la source de neutrons de l’ILL.
  • Dispositifs DIAMANT et DIADDHEM permettant la création de défauts sous irradiation et en température (1400°C) et l’analyse des éléments H et He par NRA (Nuclear Reaction Analysis).
  • Propriétés macroscopiques in situ

    Un ensemble d’instruments permet de mesurer à haute température un nombre important de grandeurs thermophysiques ou propriétés macroscopiques telles que la viscosité, la densité à l’état fondu, la tension de surface, la diffusivité thermique, l’émissivité, la capacité calorifique, le coefficient de dilatation thermique, la conductivité électrique...

  • Dilatomètre, four 1700°C couplé à une caméra HR pour mesure de déformation.
  • Système de lévitation (3000°C) couplée à l’imagerie rapide (1000 images/s)
  • Conductivité électrique de solide et de liquide (1Hz à 1MHz, 1650°C).
  • Analyse thermique (DSC/1600°C, ATD-ATG/2400°C), Calorimètre à chute.
  • Développement, mesure et dispositifs de chauffage

    Conception de cellules chauffantes et réalisation de couplages multi-techniques. Possibilité de réaliser des mesures de température sans contact durant un procédé industriel (transfert d’instrumentation sur site extérieur).

  • Pyromètres proche infrarouge, visible et UV.
  • Caméra IR travaillant entre 8 et 9 µm jusqu’à 2500°C (750 images/s).

  • Publications des membres | member's publications
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    ACL

    doi HAL 
    Gabriel Buse, Cong Xin, Pascal Marchet, Ana Borta-Boyon, Mai Pham-Thi, Hughes Cabane, Emmanuel Veron, Michael Josse, Matias Velazquez, Michel Lahaye, Eric Lebraud, Mario Maglione, Philippe Veber*
    "Spinodal decomposition in lead-free piezoelectric BaTiO3-CaTiO3-BaZrO3 crystals"
    Crystal Growth and Design 18 5874-5884 2018

    ACL

    doi HAL 
    E.S.Fotso Gueutue, A.Canizares, P.Simon, N.Raimboux, L.Hennet, M.R.Ammar
    "Nanosecond time-resolved Raman spectroscopy for solving some Raman problems such as luminescence or thermal emission"
    Journal of Raman Spectroscopy 49 822-829 2018

    ACL

    doi HAL 
    Aïmen E.Gheribi, Kelly Machado, Didier Zanghi, Catherine Bessada, Mathieu Salanne, Patrice Chartrand
    "On the determination of ion transport numbers in molten salts using molecular dynamics"
    Electrochimica Acta 274 266–273 2018

    ACL

    doi HAL 
    Min Wang, Patrick Simon, Li Ming Lu, Alexander A.Sobol, Jian Wang, Songming Wan, and Jinglin You
    "Quantitative Studies on the Structure of Molten Binary Potassium Molybdates by in situ Raman Spectroscopy and Quantum Chemistry ab initio Calculations"
    Analytical Chemistry 90 9085–9092 2018

    ACL

    doi HAL 
    A.Ulyankina, I.Leontyev, O.Maslova, M.Allix, A.Rakhmatullin, N.Nevzorova, R.Valeev, G.Yalovega, N.Smirnova
    "Copper oxides for energy storage application: Novel pulse alternating current synthesis"
    Materials Science in Semiconductor Processing 73 111-116 2018

    ACL

    doi HAL 
    K.Machado, D.Zanghi, M.Salanne, V.Stabrowski, C.Bessada
    "Anionic Structure in Molten Cryolite–Alumina Systems"
    Journal of Physical Chemistry C 122 21807-21816 2018

    ACL

    doi HAL 
    M.Debure, P.Andreazza, A.Canizarès, S.Grangeon, C.Lerouge, P.Mack, B.Madé, P.Simon, E.Véron, F.Warmont, M Vayer
    "Study of iron-bearing dolomite dissolution at various temperatures: Evidence for the formation of secondary nanocrystalline iron-rich phases on the dolomite surface"
    ACS Earth and Space Chemistry 2017 442-454 2017

    ACL

    doi HAL 
    C.Bessada, D.Zanghi, O.Pauvert, L.Maksoud, A.Gil-Martin, V.Sarou-Kanian, P.Melin, S.Brassamin, A.Nezu, H.Matsuura
    "High temperature EXAFS experiments in molten actinide fluorides: the challenge of a triple containment cell for radioactive and aggressive liquids"
    Journal of Nuclear Materials 494 192-199 2017
    OS

    doi  
    L.Hennet, D.Holland Moritz, R.Weber, A.Meyer
    "High-temperature levitated materials."
    Chapter 10 in Neutron Scattering: Applications in Chemistry, Materials Science, and Biology, Book Series: Experimental Methods in the Physical Sciences 49 583–636 2017
    ACL

    doi  
    N.Bost, A.Canizarès, M.R.Ammar, N.Raimboux, P.Melin, P.Simon, J.Poirier
    "Probing the structural organisation of sp2 carbons obtained by the Boudouard reaction using in situ Raman scattering in reducing conditions"
    Vibrational Spectroscopy 87 157-163 2016

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