[SOUTENANCE DE THESE] - RM2I - Raphaël Voivenel

SOCs, joint de scellement, verres rigide/pâteux, autocicatrisation, 

L'hydrogène est un vecteur chimique et énergétique qui offre une alternative renouvelable aux carburants fossiles. L'électrolyse de l'eau alimentée en électricité renouvelable répond à cette condition et permet d'envisager une décarbonation massive des systèmes énergétiques. Pour garantir un coût de l'hydrogène compatible avec son utilisation dans l'industrie ou dans le transport, les axes de R&D critiques concernent en priorité la durabilité et le coût des cellules céramiques au cœur de la technologie EHT. Dans le cadre du plan d’investissement France 2030, l’objectif du projet CELCER-EHT dans lequel s’inscrit cette étude, vise à développer les différents matériaux constitutifs d’une cellule céramique à conduction anionique, durables, performants et à bas coût. Ce travail de thèse s’inscrit sur le développement des joints de scellement. Dans la littérature, plusieurs types de joints sont répertoriés : compressés, brasés ou encore vitreux. Parmi eux, les joints vitreux se montrent comme les plus intéressants de par leur stabilité physico-chimique aux différents environnements des SOCs. On en distingue plusieurs types, les joints pâteux et les joints rigides. Les joints pâteux ont l’avantage d’une mise en forme à plus basse température mais l’inconvénient d’une stabilité physico-chimique moins importante que leur homologue rigide. Cependant les joints pâteux sont privilégiés de par leur mise en forme plus aisée. La meilleure stabilité des joints rigides peut permettre d’atteindre les exigences du projet CELCER EHT. Ce travail de thèse s’articule autour de nouvelles techniques permettant la mise en forme de joint rigide à plus basse température. Les joints réalisés à partir de ces techniques sont étudiés jusqu’à un vieillissement de 960h à température de fonctionnement (800°C) par DRX et RMN. L’évolution de l’interface au cours de ce vieillissement est également observée par MEB-EDX. L’autocicatrisation a aussi été observée en utilisant un MEBE. Une technique particulièrement montre des résultats prometteurs, qui laissent entrevoir des perspectives intéressantes.