Le LIME mène des activités de recherche en lien avec l’optimisation du cycle de vie des matériaux, plus particulièrement à travers la compréhension des phénomènes siégeant aux interfaces solide/solide et solide/liquide de systèmes d’intérêt pour le nucléaire actuel et celui du futur, aussi bien au cours d’étapes de frittage (densification) que de dissolution (lixiviation, altération) en présence d’éventuelles contraintes. Les compétences acquises sont également appliquées à des actions relevant de thématiques hors nucléaire.
Les expérimentations relatives aux interfaces solide/solide intègrent des avancées en matière de développement de méthodes de synthèses innovantes. Elles s’inscrivent dans l’étude du frittage à travers les mécanismes intervenant lors de la densification d’un matériau (consolidation de l’objet, grossissement de grains, réduction de la porosité). Dans ce cadre, le couplage d’expérimentations in situ et ex situ permet non seulement d’analyser les différentes étapes de la densification et d’obtenir des données accessibles uniquement par modélisation mais également d’aboutir à l’obtention de cartes de frittage (taille de grains vs. taux de densification) dans un délai très court. Il en résulte une optimisation des conditions expérimentales en fonction de la microstructure désirée.
Concernant l’évolution des interfaces solide/liquide, les actions menées consistent à optimiser les propriétés de certains matériaux utilisés (ou à utiliser) aussi bien pour l’aval et l’amont du cycle électronucléaire que lors d’opérations de recyclage. Cette démarche consiste notamment à appréhender et comprendre les liens étroits reliant d’une part, la composition chimique et/ou la morphologie d’un solide et d’autre part, sa propension à se dissoudre ou à s’altérer au cours d’étapes de dissolution, de lixiviation et de corrosion.
Matériaux: céramiques, combustibles, matrices de conditionnement, phases minérales...
Synthèse: chimie douce, voies hydrothermales, cristallochimie.
Interfaces solide/liquide: dissolution, lixiviation, approche multi-échelle, cinétique, comportement à long terme.
Interfaces solide/solide: frittage, approche multi-échelle, contrôle microstructural.
