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Métrologie et caractérisation des propriétés radiatives des surfaces et matériaux denses

par Nathalie ROBERT - 29 novembre 2011

La connaissance des propriétés radiatives est un enjeu important pour la compréhension des transferts de chaleur afin de déterminer l’équilibre thermique des systèmes complexes à hautes températures. Plus récemment, la connaissance et l’évolution de ce type de propriétés permettent de caractériser et de qualifier le vieillissement des matériaux soumis à des conditions sévères pour évaluer leur durée de vie. La détermination de ces propriétés radiatives n’a de sens que si elle s’accompagne de la compréhension de l’origine de ces propriétés. De nombreux développements ont vu le jour concernant les températures basses et moyennes. L’accent sera mis ici sur les mesures à hautes et très hautes températures, qui restent difficiles à produire dans de bonnes conditions d’équilibre, sans que les sources interfèrent avec la mesure elle‐même. Cette difficulté a pour conséquence de rendre délicate la détermination de la grandeur radiative. Il y a dans ce domaine des progrès à faire en particulier sur la métrologie et la quantification des erreurs.

La communauté est relativement réduite ; le GDR devrait permettre de renforcer les synergies existantes entre les différents laboratoires, d’inciter les complémentarités des différents dispositifs implantés et de promouvoir cette plateforme nationale. Nous concentrerons nos efforts sur les matériaux denses (solides et liquides, opaques et semi‐transparents) sous toutes leurs formes avec des actions plus spécifiques sur les surfaces ou les couches minces. Les matériaux d’intérêt étant souvent des matériaux aux hétérogénéités variables, nous nous efforcerons de mettre au point des méthodologies en lien avec les problématiques des autres axes proposés dans le projet du GDR.

La finalité est l’obtention de données émissives de matériaux très variés avec comme enjeu principal la connaissance précise des coûts énergétiques des procédés à hautes et très hautes températures, la fiabilité des codes de modélisation nécessite cette précision. Il nous faudra mettre en évidence la nécessité d’une approche à l’interface de la thermique et des matériaux pour que l’expérimentation difficile se fasse en lien avec les propriétés structurales et dynamiques des matériaux, clef d’une caractérisation optimisée.