Centre d’expertise en thermochimie de l’IM2NP

Le Centre d’Expertise en Thermochimie a été créé en janvier 2018 au sein du département Matériaux de l’IM2NP. Sa mission consiste à conduire, de manière autonome ou en collaboration, des projets de recherches en thermodynamique des matériaux inorganiques à haute température. Les matériaux étudiés peuvent être de natures très variées : alliages métalliques, systèmes métal/métalloïde, oxydes, céramiques, sels, verres…

Sa spécificité est la détermination expérimentale :

de fonctions thermodynamiques de phases individuelles, stœchiométriques ou à composition variable incluant les verres, par calorimétrie. Fonctions telles que les capacités thermiques, les enthalpies de transitions, les enthalpies de formation, les enthalpies intégrales ou partielles de mélange dans les solutions.
De diagrammes de phases par analyse thermique ou par des méthodes d’équilibres isothermes.

En s’appuyant sur une expertise en thermodynamique chimique, en caractérisation des matériaux inorganiques par les méthodes thermiques d’analyses et sur un parc instrumental unique en calorimétrie et analyse thermique.

Le Centre d’Expertise en Thermochimie est membre du GdR CNRS TherMatHT « Thermodynamique des Matériaux à Hautes Températures » :

https://www.thermatht.fr/

Les études thermodynamiques des systèmes chimiques sont généralement menées dans le cadre de la méthodologie CALPHAD et le centre fait appel à des collaborations au sein du GDR pour la partie optimisation numérique.

L’activité du centre est autofinancée par ses contrats de collaborations et de prestations.

Publications 2018-2019

K. Gajavalli, M. Barrachin, P. Benigni, J. Rogez, G. Mikaelian, E. Fischer, Determination of Solution Enthalpy of Zirconium in Liquid Aluminum, J. Chem. Thermodyn. (2019). doi:10.1016/j.jct.2019.03.037.

G. Deffrennes, B. Gardiola, E. Jeanneau, G. Mikaelian, P. Benigni, A. Pasturel, et al., Synthesis, crystallographic structure and thermodynamic properties of T2-Al2MgC2, J. Solid State Chem. 273 (2019) 150–157. doi:10.1016/j.jssc.2019.02.039.

E. Fischer, K. Gajavalli, G. Mikaelian, P. Benigni, J. Rogez, A. Decreton, et al., Experimental study and thermodynamic modelling of the Ag-Cd-In system, Calphad. 64 (2019) 292–305. doi:10.1016/j.calphad.2019.01.001.

M. Barrachin, K. Gajavalli, A. Decreton, F. Virot, P. Bénigni, J. Rogez, et al., Critical evaluation of experimental data of solution enthalpy of zirconium in liquid aluminum, J. Chem. Thermodyn. 128 (2019) 295–304. doi:10.1016/j.jct.2018.08.010.

K. Gajavalli, G. Mikaelian, M. Barrachin, A. Decreton, E. Fischer, J. Rogez, et al., Interrupted heating DTA for liquidus temperature determination of Ag–Cd–In alloys, J. Therm. Anal. Calorim. 135 (2019) 2209–2219. doi:10.1007/s10973-018-7442-1.

Communications orales 2018-2019

I. Giboire - P. Benigni (coprésentation), N. Galy, M. Chartier, S. Poissonnet, I. Ponsot, G. Mikaelian, J. Rogez, « Étude calorimétrique de la précipitation des oxyapatites calciques de terres rares dans les verres nucléaires », 5^ème Réunion du GDR TherMatHT, 11 janvier 2018, Marcoule.

P. Benigni, « Calorimètres et méthodes en calorimétrie de chute », réunion du groupe de travail « Mesures à hautes températures » du GDR TherMatHT, 25 avril 2018, Lyon.

P. Benigni, « Données et modélisation thermodynamiques du verre et du liquide dans le système Na₂O-SiO₂ » 3^ème atelier de « Thermodynamique des Verres » commun au GDR TherMatHT et à l’USTV, 11 octobre 2018, Lyon.

P. Benigni, « Mesures thermochimiques et méthode CALPHAD », Journée Thermodynamique du réseau CMDO+, 9 Novembre 2018, Institut Néel Grenoble.

P. Benigni, K. Gajavalli, M. Barrachin, J. Rogez, G. Mikaelian, E. Fischer, « Détermination de l’enthalpie de dissolution de Zr dans Al liquide » Journées annuelles du GDR TherMatHT, 23-25 janvier 2019, Grenoble.

P. Benigni, « Évaluation des incertitudes en calorimétrie isotherme » Journées annuelles du GDR TherMatHT, 23-25 janvier 2019, Grenoble.

P. Benigni, cours invité « Thermodynamique de la phase » (4 h) et « Diagrammes de phases » (4 h) à l’université Al-Manar, 3 – 7 décembre 2018, Tunis (Tunisie).

P. Benigni, cours invité « Experimental determination of thermodynamical functions of glasses » dans le cadre de l’école internationale « Thermodynamics of Glass » organisée par l’Université d’Erlangen-Nuremberg, 12 mai 2019, Erlangen (Allemagne).

P. Benigni, cours invité, « Thermodynamique pour la cristallogénèse », ANF CRISMATIN du réseau CNRS CRISTECH, Lyon, 21 mai 2019.

Formation

Le centre exerce une activité de formation en thermodynamique, calorimétrie et analyse thermique à destination :

d’étudiants à travers un cours « méthodes thermiques d’analyses » dans le cadre de la licence professionnelle MTACB (Méthode et Techniques d’Analyses Chimiques et Biologiques) de l’IUT de Saint-Jérôme.
De techniciens, ingénieurs, doctorants, post-doctorants et chercheurs dans le cadre d’actions nationales de formation (ANF) du CNRS, d’écoles thématiques du CNRS et d’écoles ou d’ateliers nationaux et internationaux.