Les scientifiques du Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay) ont développé un four à induction permettant d’étudier in situ, par diffusion des rayons X, la transformation de fibres issues de la lignine en fibres de carbone, à des températures pouvant atteindre 2000 °C.
Les fibres de carbone sont des matériaux particulièrement recherchés pour leur légèreté et leur résistance mécanique. Elles sont utilisées dans de nombreux domaines, notamment pour les pales d’éoliennes, les réservoirs d’hydrogène, les véhicules et l’aéronautique. Leur fabrication repose toutefois principalement sur des ressources pétrochimiques.
La lignine, un polymère naturellement présent dans les végétaux, représente une alternative renouvelable prometteuse pour produire des fibres de carbone plus durables. Mais comment transformer cette matière végétale en fibres présentant de bonnes propriétés mécaniques ?
L’une des clés réside dans l’organisation des nano-domaines de carbone qui constituent les fibres : leur orientation joue un rôle important dans les propriétés finales du matériau. Pour comprendre comment cette organisation se met en place au cours de la transformation, nous étudions les fibres directement pendant leur chauffage, grâce à la diffusion des rayons X.
Dans le cadre de la thèse de Lucie Diéval, un four à induction spécifique a été développé au laboratoire. Il permet de chauffer les fibres jusqu’à 2000 °C tout en réalisant des mesures in situ. Cette approche permet de suivre les transformations structurales au cours de la carbonisation et de mieux comprendre les mécanismes qui conduisent à la formation de fibres de carbone à partir de lignine.
Contributeur·rice·s :
Lucie Diéval, Jérémie Sanchez, Thomas Ammendola, Jérôme Guiguand (ISMO), Stéphane Cabaret, Stéphan Rouzière, Fabrice Quenault, Pierre-Antoine Albouy, Victor Baledent et Pascale Launois.
- Laboratoire de Physique des Solides (CNRS/Université Paris-Saclay)
- Institut des Sciences Moléculaires d’Orsay (ISMO).
Financements
La thèse de Lucie Diéval est financée par un contrat CNRS–Imperial College intitulé « Filage de fibres de carbone durables pour la transition énergétique ».
Le développement du four a bénéficié d’une action spécifique du laboratoire, d’une action d’accompagnement des doctorant.e.s de l’Institut Intégratif des Matériaux et du soutien de l’axe thématique « Physique des Ondes et de la Matière » de l’Université Paris-Saclay.
Référence
Pas de publication pour l’instant
Contact
Pascale Launois – pascale.launois@cnrs.fr