Les nanomatériaux pour les milieux extrêmes
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- Géraldine Hébert
- il y a 8 ans
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1 Les nanomatériaux pour les milieux extrêmes Une approche globale, responsable, des partenariats stratégiques Frédéric Schuster Russia 1
2 Une approche «filières technologiques» Technologies des nanomatériaux Synthèse & Mise en oeuvre Caractérisation & Contrôle Numérique & Matériaux 1 Prospective technologique Veille stratégique & Recherche Technologique Exploratoire Objectifs 2 3 Synergies & Alliances Capacité technologique Grands projets fédérateurs & structurants (Internes & Externes) Plates-formes Technologiques & Laboratoires Communs 4 Industrialisation Transferts technologiques & Création de Start-Up 2
3 Métallurgie Haute Performance Composites Céramiques Avancés Ingénierie des Surfaces Filières technologiques Diffusion des technologies 20nm Nanocouches Nanolayers TiN / AlTiN 1 période period 10nm Synergies Fission Fusion Nanomatériaux & Nanomanufacturing sécurisé 3
4 Amélioration des procédés existants Innovation incrémentale 20nm Nanocouches Nanolayers TiN / AlTiN 1 période period 10nm Métallurgie avancée ODS & CMM nanostructurés Technologies des surfaces Super réseaux 4
5 Nouveaux matériaux, procédés, applications Innovation en rupture Synthèse de nanopoudres à l échelle pilote par pyrolyse laser 5
6 Participation à de grands projets nationaux Revêtements et Traitements de Surface Traitements Anti-corrosion HT base nickel Alliages métalliques nanorenforcés ODS, CDS, NDS Nucléaire du futur Matériaux à Gradient Etanchéification des CMC Composites à Matrice Céramique Nanostructurés SiC/SiC, Ti 3 SiC 2 6
7 Dualité aéronautique / nucléaire sur CMC NACOMAT Nanomateriaux pour l Aéronautique et l Espace 7
8 AMETIS: la métallurgie haute performance Automobile (court terme) Matériaux à gradient de composition Nanocomposites à matrices métalliques CMM base Al Aéronautique (moyen terme) Nanocomposites à matrices métalliques CMM base Al & Ti Systèmes avancés pour l Energie (long terme) Aciers renforcés par dispersions d oxydes ou de carbures ou nitrures nanométriques (ODS, CDS, NDS) 8
9 Lancement de la plate-forme technologique fission 9
10 L approche globale, responsable, sur le cycle de vie Diversité Flexibilité PRODUCTION Capacité Evaluation du risque Gestion du risque TOXICITE EXPLOSIVITE Agglomération RELARGAGE INTEGRATION Volatilité SP1: Détection, contrôle et techniques de caractérisation Vaβen et al. (1999) SP2: Evaluation du risque pour la santé Outils génériques d étude de la toxicité, base de données des effets sur la santé, tests d explosivité Choix de 4 types de particules représentatives: -TiO 2, - Noir de carbone, - Nanotubes de carbone, - Métal SP3: Développement de systèmes de production industriels sécurisés et applications sûres Qualification des protections, systèmes intégrés avec contrôle en ligne SP4: Acceptabilité environnementale et sociétale Cycle de vie, standardisation (ISO, CEN, AFNOR), formation, communication (road map de dissémination) 10
11 L ingénierie-sécurité comme «driver d innovation» Composites à Matrices Céramiques (CMC) CANADA CHINE NANOSAFETY lab. Lignes pilotes sécurisées Brique 1: Production Brique 2: Récupération Brique 3: Intégration Composites à base de Nanotubes ( ) Composites à Matrices Métalliques (CMM dont ODS) DEN DRT DAM DSM Nucléaire du futur (ODS et CMC) MEDITRANS ( ) DEN DSV 11
12 Brique 1: procédés pilotes flexibles Nanoparticules en carbure de silicium (SiC( SiC) Vers plus de flexibilité Nanoparticules composites: 20 m 2 /g (100 nm) Si/C/Ti (Ti 3 SiC 2 ), Si/C/B, 100 nm 200 m 2 /g (10 nm) Source A pure Source B pure Source C pure Hybridation laser - Plasma Composite A/B/C pur agrégats monocristaux Réactifs: Gaz Liquides Solides (poudres) 100 nm 12
13 Brique 2: récupération sécurisée Filtres HEPA Voie sèche - Dissémination dans l environnement - Inhalation, ingestion (volatilité) - Procédures contraignantes collecteur Voie liquide - Sécurité - Procédures plus économes - Mise en continu possible collector 13
14 Brique 3: intégration sécurisée Granulation Atomisation - séchage Mise en forme à froid CMC Compression Isostatique à Chaud (CIC) Frittage rapide à basse température Brique 1 + Brique 2 + Brique 3 = unité prototype industrielle Spark Plasma Sintering (SPS) 14
15 Plate-forme ETPIS: Nanosafety HUB Développement de technologies avancées de contrôle et de monitoring Outils de «Safe-Nanomanufacturing» Concevoir l usine «nano du futur» Centres pilotes de démonstration de Safe Nanomanufacturing Base de données sur l impact sur la santé et l environnement E-learning 15
16 Formation/Communication Trois Objectifs Education 1. Formation des salariés du CEA 2. Information grand public au niveau Européen puis national (e-learning Nanosafe) 3. COM CEA DCOM, COM DRT Formation : connaitre les nanomatériaux et apprendre comment les mettre en œuvre en toute sécurité COM : passer du caractère émotionnel au stade de l explication, la visualisation On ne prend pas partie Différentes versions sont en cours de développement Avec la participation de : -CEA sécurité, médecine du travail, COM, équipes nanosafe, INSTN, -INERIS - INSERM - CNRS/CEREGE 16
17 Le rendez-vous de NANOSAFE 2008 Grenoble 3-7 Novembre
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