DS0303 -

Bioinspired Structural Ceramic Composite – BICuIT

Résumé de soumission

Résistance et ténacité élevées sont généralement mutuellement exclusives pour les matériaux de structure. Augmenter la ténacité des céramiques permettrait d’apporter une réponse à cette contradiction. Ceci constitue un enjeu essentiel pour de nombreuses applications, notamment dans les domaines de l’énergie et l’aéronautique, où le développement de nouveaux matériaux de structure pour des conditions extrêmes et tolérants à l’endommagement sera nécessaire dans les années à venir. BICuIT propose une approche bioinspirée pour élaborer des matériaux composites tenaces et entièrement céramiques qui répondent ce besoin. L’élaboration se base sur la réplication de cristaux de glace (ice-templating) pour obtenir une structure “brique et mortier” inspirée de l’architecture de matériaux naturels comme la nacre de certains coquillages (Bouville, F. et al. (2014). Strong, tough and stiff bioinspired ceramics from brittle constituents. Nature Materials).

L’objectif de BICuIT est d’amener ces nouveaux matériaux à leur optimum grâce à un contrôle rationnel de leur architecture et une compréhension fine des mécanismes de renforcement et des relations procédés/structure/propriétés.

Deux axes seront développés pour atteindre cet objectif :

- une amélioration drastique des techniques d’élaboration, comprenant une amélioration de l’homogénéité de l’interphase et de ses propriétés, l’étude d’une méthode alternative pour l’alignement des plaquettes (pressage) permettant d’obtenir des pièces de plus grandes dimensions, et l’introduction contrôlée de contraintes résiduelles;
- une compréhension fine des mécanismes de renforcement grâce à une caractérisation poussée (essais in-situ, imagerie 3D, spectroscopie Raman) et à la modélisation par éléments discrets de la rupture de ces matériaux, prenant en compte la microstructure réelle;

Coordinateur du projet

Centre National de la Recherche Scientififique délégation Provene et Corse _ Laboratoire de synthèse et fonctionnalisation des céramiques (Laboratoire public)

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Science et Ingéniérie des Matériaux et Procédés
Matériaux: Ingénierie et Science
Science des Procédés Céramiques et de Traitements de Surface
Laboratoire de Géologie de Lyon
Centre National de la Recherche Scientififique délégation Provene et Corse _ Laboratoire de synthèse et fonctionnalisation des céramiques

Aide de l'ANR 489 888 euros
Début et durée du projet scientifique : septembre 2016 - 48 Mois

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