Cyril GAUDILLERE

Développement de matériaux céramiques conducteurs ionique et protonique dans le cadre de projets nationaux et européens

Elaboration par "ice-templating" et étude complète de la mise en forme de matériaux céramiques microstructurés

Sites Web des laboratoire au sein desquels s´est dérouée ma thèse :

http://icb.u-bourgogne.fr/Nano/GERM/
http://www.ircelyon.univ-lyon1.fr/


Projet national sur les piles à combustibles ITSOFC en relation avec 2 partenaires industriels.

Thèse financée par l'Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie et la Région Bourgogne

Développement de matériaux d’électrodes pour pile à combustible SOFC dans un fonctionnement sous gaz naturel / biogaz. Applications dans le cadre de procédés
« pré-reformeur » et « monochambre »

Valorisation :

- 6 publications scientifiques dans des revues à comité de lecture
- 4 conférences dans des congrès internationaux
- 1 présentation dans un congrès national

Membre actif dans le comité d'organisation d'un congrès international
TOEIC : 855

Caractérisation de cermets MoTiC pour les réacteurs nucléaires de IVème génération

Les cermets ont été envisagés pour le gainage des combustibles dans les réacteurs de future génération qui nécessitera des matériaux résistant à plus haute température que ceux utilisés aujourd’hui. De tels matériaux présenteraient les propriétés souhaitées car ils allient les propriétés de ductilité d’un métal et les bonnes propriétés à haute température d’une céramique.
Des études préalables sur ces matériaux bruts, obtenus par compression isostatique à chaud, ont montré un état hors équilibre par rapport aux prévisions thermodynamiques qui prévoit 2 phases ;
L’objectif de ce stage était donc d’effectuer des revenus sur les différentes nuances et de caractériser les échantillons par microscopie électronique à balayage MEB, par Microsonde de Castaing, par diffraction des rayons X, par analyse d’image et de phase et par des essais de microdureté.
Ces analyses ont montré un retour à l’équilibre: matériaux biphasés en analyse MEB et analyse d’image. Les analyses par microsonde ont montré des teneurs en éléments (Mo, Ti, C, O) plus ou moins en accord avec le diagramme de phase.
Une étude plus approfondie sur la diffusivité, facteur très important pour l’évacuation de la chaleur, à été entreprise grâce à la méthode Flash lors de la seconde partie du stage et a permis de montrer que ce type de matériaux ne possèderaient pas les propriétés nécessaires pour être utilisé dans le gainage de combustibles. De plus, certains autres facteurs, notamment l’irradiation n’ont pas été pris en compte lors de ces différentes caractérisations.

Mesure d’hygrométrie des gaz d’alimentation sur un banc de test de pile à combustible

Les différents éléments asservis constituants un banc d’essai de pile à combustible PEMFC ont du être validés afin de garantir les futures mesures.
Dans un premier temps, le stage a consisté à valider le système d’asservissement et le fonctionnement des hygromètres et des capteurs de pression dans toutes leurs plages de fonctionnement en fonction des données constructeurs.
Cette étape a démontré que les hygromètres et capteurs étaient adaptés aux mesures nécessaires hormis dans les limites hautes et basses des plages d’utilisation.
Dans un second temps, le but a été d’étudier l’influence de l’hydratation des gaz en régime stationnaire, l’étude en transitoire et l’estimation du transfert d’eau à travers la membrane.
Cette étude a mis en évidence une dépendance importance de la cellule à l’hygrométrie et un transfert d’eau de l’anode vers la cathode en moyenne.
Pour terminer, un point de rendement optimal a été obtenu en faisant varier l’hygrométrie de l’hydrogène en entrée.