Le Département des Matériaux concentre tous les métiers et compétences scientifiques et techniques pour la mise au point de nouveaux matériaux, depuis leur conception (modélisation sur ordinateur, synthèse, …) jusqu'à leur fabrication (mise en forme, usinage, …). Cette expertise, de l'amont à l'aval, développée au service de la Défense, trouve de nombreuses applications intéressant les activités civiles, profitant aussi bien à de grands industriels qu'à des PME.
Les systèmes aéronautiques et spatiaux sont composés de matériaux de haute technologie soumis à des environnements et des sollicitations très sévères.
Le Laboratoire Expertises Chimiques & Physico-Chimiques (LECP) catactérise les matériaux, principalement inorganiques afin de déterminer leur composition chimique et certaines propriétés physico-chimiques.
La validation de propriétés et la compréhension de propriétés physiques et chimiques (endommagement laser, propriétés mécaniques, optiques) sont au coeur des études menées au laboratoire au travers de la métrologie et de la modélisation
Le Département des Explosifs conçoit, développe et réalise les dispositifs pyrotechniques des têtes nucléaires françaises.
Retrouvez les activités des différents laboratoirs du DXPL en cliquant sur les liens ci-après :
- LBC : Laboratoire Bureau d'études et Calculs ;
- LCMO : Laboratoire de Caractérisation des Matériaux Organiques ;
- LDDP : Laboratoire de Développement de Systèmes Pyrotechniques ;
- LMCR : Laboratoire de Modélisation & Caractérisation Réactive ;
- LRSP : Laboratoire de Réalisation des Systèmes Pyrotechniques ;
- LSFD : Laboratoire de Synthèse, Formulation et Détection.
L’activité de caractérisation mécanique est réalisée par le Laboratoire de Comportement Mécanique des matériaux Irradiés (LCMI).
Cette activité de caractérisation comprend les essais mécaniques sur matériaux irradiés, la modélisation, l’identification mais aussi la compréhension de leur comportement et de leur endommagement
La mission principale du Service de Recherches de Métallurgie Physique (SRMP), au sein du Département des Matériaux pour le Nucléaire de la Direction de l'Energie Nucléaire du CEA, est d’étudier les mécanismes fondamentaux qui sous-tendent la science des matériaux pour le nucléaire
Les vitesses de corrosion généralisée (corrosion uniforme) des métaux ou alliages habituellement utilisés en milieu aqueux dépendent non seulement du couple matériau/milieu, mais également des conditions physico-chimiques (température, concentration des espèces en solution, vitesses du fluide, …).
Le domaine de la durabilité chimique des matériaux cimentaires requiert l’acquisition de données expérimentales, la compréhension et la modélisation des mécanismes élémentaires relatifs à l’hydratation du matériau, à sa réactivité chimique, à ses propriétés de transport, à l’impact mécanique.
Le Département de Physico-Chimie est le « Département compétence » de la Direction de l’Energie Nucléaire (DEN), du Commissariat à l’Energie Atomique (CEA dans le domaine de la Physico-Chimie. Il est chargé de développer des connaissances sur les thèmes de la chimie des radionucléides (spéciation, migration, analyse isotopique et élémentaire) et du comportement à long terme des matériaux dans leur environnement (mécanismes de corrosion, réactivité des surfaces et des interfaces), pour répondre aux besoins du nucléaire présent et futur, conformément à ses deux missions :
- étude expérimentale et modélisation physico-chimique des phénomènes élémentaires, complexes et couplés qui régissent les lois de comportement des radionucléides et des matériaux au sein de leur environnement,
- développement d’outils et de méthodes d’analyse de composés minéraux ou organiques, en phase liquide, solide ou gazeuse.
>> lire la suite sur le site de la DANS
Depuis l'avènement de la technologie Li-ion au début des années 90 (SONY), les accumulateurs Li-ion sont de plus en plus utilisés comme sources d'énergie autonome (marché annuel de 5,5 milliards de dollars en 2006), en particulier dans les équipements portables. Aujourd'hui, de nouvelles applications s'ouvrent à cette technologie (automobile hybride, solaire photovoltaïque, outillage sans fil,…).
Il est indispensable de disposer de matériaux d'électrode toujours plus performants afin de proposer des performances améliorées. Des recherches sur les matériaux d'insertion/extraction des ions lithium sont entreprises depuis la fin des années 70.
Cet axe scientifique porte sur les activités scientifiques liées à la recherche en science des matériaux et plus généralement dans les hétéro-systèmes (interfaces, alliages, matériaux composites et systèmes confinés). Les sujets couvrent l'étude de la structure détaillée des nano-objets, les interactions entre nano-objets, et le rôle de nanostructures dans les matériaux composites.
Groupe Irradiation L'activité du groupe irradiation s'inscrit dans l'étude de l'influence de l'irradiation sur la structure et les propriétés des matériaux. Ces projets s'appuient sur l'accélérateur SIRIUS. Premièrement à une échelle atomique par l'étude des défauts structuraux dans les solides, ceux-ci peuvent être chimiques résultant de la synthèse ou de la croissance des matériaux ou bien induits par l'irradiation.
Au sein du Laboratoire d'Etude des Eléments Légers (LEEL), les thèmes de recherche se concentrent autour du comportement des éléments légers dans les matériaux, en s'appuyant en grande partie sur l'outil spécifique du laboratoire, la microsonde nucléaire, instrument particulièrement adapté au suivi de ce type d'éléments. En particulier, les processus de diffusion, de précipitation et de ségrégation des éléments légers peuvent être appréhendés de manière locale à l'aide de réactions nucléaires judicieusement choisies, que ce soit en utilisant des traceurs isotopiques ou en dosant directement l'élément recherché. Nous appliquons ainsi ces méthodes aux matériaux pour l'énergie et la technologie (matériaux pour piles à combustible, matériaux du nucléaire). Dans certains cas, ces études sont menées sur des échantillons fortement irradiants grâce à la ligne chaude Casimir.
L’objet des recherches est, à travers des expériences utilisant des outils d’irradiation externes (accélérateurs d’ions ou d’électrons), mais aussi à l’aide de la simulation, d’étudier les bases fondamentales du comportement sous irradiation d’une grande variété de matériaux utilisés dans le contexte de l’électronucléaire (alliages métalliques, verres, céramiques, polymères).
Les études menées dans le groupe visent à comprendre et décrire les relations entre la microstructure d'un matériau et ses propriétés mécaniques comme ses propriétés de rupture par exemple.
