Comparaison des dispositifs de mesures des propriétés thermophysiques de matériaux à haute température

Mickael Courtois1,⋆^{1,\star}, Jules Delacroix2^{2}, Philippe Le Masson1^{1}, Journeau Christophe2^{2}
⋆^{\star} : mickael.courtois@univ-ubs.fr
1^{1} IRDL, UMR CNRS 6027, Univ Bretagne Sud
2^{2} CEA, IRESNE, DTN
Mots clés : Caractérisation, Haute température, état solide, état liquide, oxydes, métaux.
Résumé :

Lors de la journée thématique du 23/01/2023 organisée par le groupe hautes températures de la SFT, et intitulée « Comparaison des dispositifs de mesures de propriétés thermophysiques de liquides à hautes températures », les laboratoires travaillant actuellement sur la caractérisation des matériaux à haute température ont pu partager activement sur leurs approches, permettant de dresser un panorama relativement complet des dispositifs disponibles présents en France avec leurs forces et leurs limitations.

Le format, propice aux échanges a permis de mettre en évidence deux grandes distinctions dans les dispositifs existants : ceux adaptés aux solides et ceux adaptés aux liquides. En complément une seconde distinction importante existe entre les dispositifs plutôt adaptés aux métaux et ceux plutôt adaptés aux oxydes/diélectriques bien que certaines équipes travaillent sur tout ou partie de ces critères.

Les propriétés mesurées par les participants sont la tension de surface, la viscosité, la masse volumique, l’émissivité, la capacité thermique massique et les conductivités électriques et thermiques. Les niveaux de température atteints vont jusqu’à 1500, 2000 ou 3000∘^{\circ}C selon les dispositifs.

De nombreuses discussions ont eu lieu pour définir deux matériaux dits de référence qui seront partagés entre les participants intéressés pour un futur exercice d’inter-comparaison. De l’alumine pour le coté oxyde et du fer pur pour le métal ont été choisis pour cette phase préliminaire. L’objectif lié à ce choix de matériau de référence est de travailler sur des verrous et des points d’attention qui devront être au centre des futurs échanges, notamment l’atmosphère de travail, l’état de surface, la mesure de température. Une seconde phase est envisagée et concernera l’estimation de propriétés thermophysiques à hautes températures pour des matériaux industriels.

Dans cet état des lieux du travail en cours, les acteurs, dispositifs et démarches expérimentales associées sont détaillés, mettant en lumière toutes les potentialités de ce round-robin inédit à cette échelle.

Work In Progress