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Nanocomposites céramiques pour les structures, l’énergie et l’environnement

Les céramiques constituent une gamme étendue de matériaux non métalliques, incluant silicates, oxydes, nitrures et carbures. Parmi celles-ci, les nanocomposites sont des composés de choix pour optimiser certaines des propriétés des céramiques (dureté, résistance thermique…) tout en s’affranchissant des défauts (fragilité…). Aussi, en fonction de la nature des phases envisagées, de nouvelles propriétés peuvent être proposées. Dans ce domaine, nous avons récemment combiné, dans un seul et même matériau, des propriétés décoratives modulables avec des propriétés mécaniques élevées pour des applications horlogères/joaillières. Pour cela, la voie « polymères précéramiques » a été employée. Elle reprend le schéma de principe de la conception de la céramique naturelle en s’adaptant à la démarche des chimistes : des briques élémentaires (précurseurs moléculaires) sont assemblées pour former un composé macromoléculaire (polymère précéramique) de composition contrôlée à l’échelle atomique, qui est mis en forme puis transformé par pyrolyse en nanocomposite. Dans ces composés, les nanocristaux de nitrures métalliques générés in-situ dans une matrice amorphe de nitrure de silicium permettent d’atteindre desduretés très élevées. Par ailleurs, la possibilité de moduler la nature chimique des différentes phases du nanocomposite ouvre la voie à l’élaboration de nouveaux carbures, carbonitrures et nitrures pour les structures, l’énergie et l’environnement.