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Les thèmes de recherche du département

Étude des transformations chimiques des solides pour la détermination des mécanismes réactionnels et des lois de vitesse en fonction des variables températures, pressions partielles et activités

Les deux principales thématiques sont :
- la réactivité des solides divisés
- la corrosion de matériaux massifs à haute température
La modélisation cinétique et la recherche des mécanismes réactionnels de germination et de croissance permettent de progresser à la fois sur les connaissances fondamentales et sur les applications qui sont dans des domaines très variés :
- industrie chimique,
- industrie nucléaire,
- l’électrométallurgie,
- …
Le suivi cinétique des réactions est généralement assuré au moyen de thermobalances permettant de contrôler la composition de l’atmosphère gazeuse (pressions partielles fixées en divers gaz : O2, H2O, CO2, H2, NH3, …) . Un ensemble de techniques de caractérisation des solides est disponible : diffraction de RX, calorimétrie, spectrométrie infra-rouge, thermodésorption programmée, granulométrie, surface spécifique, distribution de tailles de pores par BJH et porosimètre à mercure), microscopie optique, AFM, microscopie MEB et spectrométrie XPS (au centre SMS de l’école).

De nombreux modèles cinétiques de transformation, basés sur des hypothèses de stationnarité, étape limitante, etc ..., permettent de modéliser les réactions et d’interpréter quantitativement les résultats expérimentaux. Les grandeurs cinétiques relatives à la germination et à la croissance sont alors déterminées, ce qui permet d’accéder aux mécanismes réactionnels. Les hypothèses cinétiques sont validées à l’aide de tests expérimentaux développés au laboratoire selon une méthodologie originale (couplages, méthode des « décrochements » ou « sauts » de température ou de pression).

Le Ministère de l'économie des finances et de l'industrie Institut Mines TélécomInstitut Carnot M.I.N.E.S. La RotondeFondation i3M