Soutenance de thèse de Ilse Maria ERMINI

La science des matériaux vit actuellement des avancées importantes liées notamment à l’originalité et à la diversité accrues des méthodes de synthèse, à la maturité des méthodes de simulation numérique associée à la disponibilité de moyens de calcul de plus en plus performants, mais également et surtout grâce aux perfectionnements des techniques de caractérisation en termes notamment de vitesse et de résolution. Cette convergence des méthodes numériques et des techniques expérimentales ouvre la voie à une étude plus systématique des diagrammes de phase et à l’exploration du comportement des systèmes en dehors de l’équilibre thermodynamique. La possibilité de contrôler l’environnement des milieux fondus et les vitesses de refroidissement constituent des atouts majeurs pour la compréhension de ces systèmes et la possibilité d’élaborer des nouvelles structures à travers le contrôle de leur histoire thermique. On s’intéressera dans ceƩe thèse aux diagrammes d’oxydes MxOy−Al2O3−SiO2 (avec MxOy = ZrO2, ZnO, SrO. . . ) à haut point de fusion dont l’analyse nécessite la production de très hautes températures peu atteignables par des dispositifs conventionnels. L’étude de ces systèmes présente un fort intérêt dans différents domaines tels que la production de verres résistants aux alcalins, la conception de réfractaires stables chimiquement ou encore l’élaboration de vitrocéramiques. Le développement d’un nouveau plateau d’essais au laboratoire CEMHTI permettant de confiner les milieux fondus par des techniques hors container et de caractériser à la fois leurs propriétés thermo-physiques et des grandeurs microscopiques intégrant de l’information sur la dynamique et la structure, offre un cadre naturel pour cette étude. L’exploration de la phase liquide et de la zone de surfusion devrait permettre d’identifier les conditions propices à la formation de phases originales qu’elles soient amorphes ou cristallines ainsi que de mieux comprendre les mécanismes microscopiques qui sont les catalyseurs de leur stabilisation. Les compositions sélectionnées constituent des systèmes de choix pour éclairer cette problématique. En effet, le réseau aluminosilicate est très versatile, il favorise l’émergence de propriétés souvent remarquables et son interaction avec les éléments fondants ou intermédiaires doit permettre de comprendre la variabilité des comportements et des structures.