Le Laboratoire

L'unité mixte CNRS-Saint-Gobain se compose de chercheurs CNRS et Saint-Gobain, de techniciens et de personnels non-permanents.

Présentation du Laboratoire

Le LSFC est une unité en partenariat entre le CNRS et Saint-Gobain créée en 2004, et renouvelée sous le statut d’unité mixte de recherches (UMR) à partir de 2008. L’établissement est dirigé actuellement par Caroline Tardivat. Le laboratoire est composé d’effectifs (chercheurs, techniciens et personnels non-permanents) issus des deux entités. Nous sommes localisés au sein de Saint-Gobain Research Provence à Cavaillon, dans le Vaucluse.

En tant qu’UMR, notre mission est de développer une expertise dans le domaine des matériaux céramiques, de permettre la compréhension des méthodes de synthèses ou des propriétés de ces matériaux, ainsi que d’explorer la création de technologies émergentes. Grâce à notre lien privilégié avec Saint-Gobain, nous avons une compréhension forte des applications recherchées par l’entreprise et de leurs besoins techniques. Nombre de nos projets sont ainsi étroitement liés à des procédés ou des produits développés par Saint-Gobain, ou trouvent un attrait pour de futures applications pour l’entreprise.

Sujets de recherches et Compétences

Les thématiques de recherche du laboratoire s’articulent autour de la formation de céramiques fonctionnelles. Ceci passe par un contrôle de leurs propriétés structurales (organisation multi-échelles, composition chimique), de leur porosité et de leurs propriétés de surface. Les Compétences du Laboratoire s’échelonnent donc sur toutes les étapes d’élaboration et de caractérisation des matériaux, notamment:

La synthèse et conception du matériau

Nous étudions la synthèse de particules d’oxyde métalliques et de particules céramiques par des voies de synthèses hydrothermales ou par décomposition thermique. Les enjeux vont du contrôle de la morphologie des grains ou de leur composition chimique à l’optimisation de leur surface spécifique. Nous étudions en outre la formation de particules hybrides coeur-couronne par polymérisation radicalaire en présence de particules d’oxyde métallique sous atmosphère inerte.

Les techniques de mise en forme du matériau

Nos matériaux sont mis en forme via différentes techniques. La texturation par le froid permet par congélation contrôlée d’une suspension d’obtenir un matériau avec une structuration et une porosité multi-échelles. Alternativement, nous utilisons l’impression 3D pour former des pièces céramiques à trois dimensions. Nous utilisons les propriétés rhéologiques des « encres » employées pour organiser le matériau à l’échelle micrométrique. Pour renforcer les matériaux formés, nous étudions en détail les phénomènes de frittage du matériau.

La caractérisation des propriétés structurales du matériau

Au laboratoire ou au sein de Saint-Gobain Research Provence, nous avons accès à divers appareils de caractérisation : diffusion dynamique de la lumière, potentiel zêta pour suspensions diluées ou concentrées (barbotines), analyse thermo-gravimétrique (ATG); mais aussi microscopie électronique à balayage, diffraction des rayons X, adsoprtion-desoprtion d’azote, porosimétrie mercure. Grâce à notre réseaux de collaboration nous avons également accès à des études en (cryo-)microscopie électronique en transmission, diffusion des rayons X aux petits angles, tomographie, microscopie confocale. Nous faisons également régulièrement des demandes de temps de faisceau sur grands instruments (synchrotrons, sources neutrons).

L’étude des propriétés finales du matériau

Nous étudions les propriétés rhéologiques des suspensions (rheomètre), les propriétés mécaniques (flexion 3-points, indentation) ainsi que les propriétés catalytiques (banc de catalyse) et propriétés conductrices.