Céramiques électrolytes pour sondes potentiométriques à oxygène dans des milieux corrosifs pour[...]

Description du sujet de thèse

Domaine

Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse

Céramiques électrolytes pour sondes potentiométriques à oxygène dans des milieux corrosifs pour les réacteurs nucléaires avancés

Contrat

Thèse

Description de l'offre

Les électrolytes solides sont des matériaux qui jouent un rôle de plus en plus important dans les applications énergétiques (piles à combustibles, électrolyseur...). Parmi ceux-ci, les céramiques oxydes de structure fluorite occupent une place de choix. Convenablement dopées, elles permettent d'obtenir des conductivités électriques importantes et présentent des propriétés qui permettent de les utiliser à hautes températures ou dans les milieux extrêmes. Toutefois, ces propriétés d'usage sont très dépendantes de la microstructure de la céramique et donc de sa voie d'élaboration. Au CEA IRESNE, nous développons depuis plusieurs années des sondes potentiométriques utilisant ce type d'électrolyte pour mesurer l'oxygène (en impureté) dans les fluides caloporteurs des réacteurs avancés.
Dans ce travail de thèse, il est proposé d'étudier les liens entre la microstructure de deux matériaux fluorites, le dioxyde d'hafnium et le dioxyde de thorium dopés, et leur comportement dans des milieux agressifs, le sodium liquide ou les sels chlorures fondus. L'influence la taille de grains, la présence d'impuretés et la densité de ces oxydes qui seront élaborés par voie humide sur la cinétique de corrosion en milieu sodium permettra de déterminer les mécanismes de corrosion. Le but est d'optimiser la durée de vie en fonctionnement de ces céramiques pour réaliser des sondes potentiométriques à oxygène dans des systèmes énergétiques et de les utiliser dans des sondes potentiométriques pour étudier la chimie de ces milieux complexes.
Le travail de thèse de trois ans, proposé à un(e) étudiant(e) diplômé(e) en sciences des matériaux, se déroulera au CEA/IRESNE sur le site de Cadarache (Bouches du Rhône) en collaboration avec l'Institut de Chimie Séparative de Marcoule (Gard).

Université / école doctorale

Sciences Chimiques Balard (EDSCB)
Montpellier

Localisation du sujet de thèse

Site

Cadarache

Critères candidat

Formation recommandée

science des matériaux

Demandeur

Disponibilité du poste

01/10/2025

Personne à contacter par le candidat

BRISSONNEAU Laurent laurent.brissonneau@cea.fr
CEA
DES/DTN//LIPC
DTN/SMTA/LMCT
Bâtiment 208B
CEA Cadarache
04.42.25.42.58

Tuteur / Responsable de thèse

CLAVIER Nicolas nicolas.clavier@icsm.fr
CNRS
DES/ISEC/ICSM/LIME
Institut de Chimie Séparative de Marcoule - UMR 5257
Site de Marcoule - Bât. 426
BP 17171
30207 Bagnols sur Cèze cedex
France
04 66 33 92 08

En savoir plus #J-18808-Ljbffr