Octobre 2004 - n°92

Centre Interuniversitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux (CIRIMAT)

Situé sur le campus de Rangueil à Toulouse, le Centre Interuniversitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux (UMR-CNRS 5085) a été créé en 1999 et résulte du regroupement de 3 laboratoires toulousains travaillant dans le domaine des matériaux, à savoir :

Le laboratoire Interfaces et Matériaux (Institut National Polytechnique),
Le laboratoire de Chimie des Matériaux Inorganiques et Énergétiques (Université Paul Sabatier de Toulouse)
Le laboratoire de Physique des Polymères (Université Paul Sabatier).

Déjà à l’origine du Laboratoire de Chimie des Matériaux Inorganiques et Energétiques (1978), c’est le Professeur Abel ROUSSET qui a été chargé par le CNRS de mettre en place et de diriger la formation pluridisciplinaire conséquente qu’est le CIRIMAT. En février 2004, Francis MAURY a succédé à M. Rousset, tout en conservant les mêmes objectifs et la même structure.

Thème général…

Rassemblant la majorité des chercheurs et des enseignants-chercheurs toulousains qui se consacrent à la science des matériaux, le CIRIMAT axe ses recherches sur toutes les grandes familles de matériaux : métaux et alliages, céramiques, polymères et composites, lesquels couvrent plusieurs secteurs d’activités, tels que :
l’énergie (piles à combustibles, supercondensateurs…),
les transports aéronautiques et spatial (superalliages, composites à matrice polymère…),
les NTIC (enregistrement magnétique, cristaux photoniques et magnoniques…),
les sciences de la vie et de la santé (substituts osseux, vectorisation de médicaments, réparation tissulaire),
l’électronique (composants passifs),
l’environnement (traitements de surface, catalyse automobile, etc).

Équipements…

Occupant une surface d’environ 3 800 m2, le Centre Interuniversitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux possède une salle blanche, une halle de transfert et des installations “ pilotes ” destinées à l’élaboration de poudres fines, de couches minces par pulvérisation cathodique et de revêtements électrodéposés.
Outre ses installations d’élaboration, telles que réacteurs de synthèse, fours, bâtis PVD et CVD, le CIRIMAT bénéficie d’une gamme très large d’appareillages de caractérisation (MET, MEB, RX, ESCA, ATG, ATD, spectroscopies UV-Vis-IR, dilatomètres, calorimètres, porosimètre…) et d’étude des propriétés physiques et chimiques (magnétiques, électriques, mécaniques, électrochimiques, optiques, catalytiques…). De plus, des moyens de calculs théoriques allant de l’atome au produit contribuent à la réussite de ces travaux expérimentaux.

Brevets et partenariats…

Chaque année, le CIRIMAT dépose entre 4 et 6 brevets, qui font en général l’objet d’une copropriété avec des entreprises industrielles nationales ou internationales. D’ailleurs, plusieurs opérations de transfert industriel sont en cours avec entre autres MECAPROTEC, ASB/PCF, RHODIA, MPO…

Fort d’environ 175 personnes (dont 34 enseignants-chercheurs, 12 chercheurs CNRS et 48 doctorants), le CIRIMAT est composé de 9 équipes de recherché qui fonctionnent toutes en partenariat avec d’autres laboratoires universitaires français et/ou étrangers (Europe, mais aussi entre autres Etats-Unis, Brésil, Japon, Israël, Maroc…) et des grands groupes industriels…

De plus, notons que deux entreprises, MARION TECNOLOGIES en 2001 et URODELIA en 2003, ont été créées par des personnels issus du CIRIMAT, et qu’une équipe technologique interne (ERT), dont le partenaire est TEKNIMED, est également soutenue par le Ministère dans le domaine des ciments minéraux biologiques.

Objectifs…

L’ouverture vers l’industrie est l’un des objectifs du CIRIMAT qui peut, grâce à ses installations “ pilotes ” et “ semi-pilotes” (exceptionnelles pour un laboratoire de recherche) effectuer les changements d’échelle indispensables à la réussite des opérations de transfert du laboratoire vers l’entreprise.

D’ici à fin 2004, le CIRIMAT sera responsable de la “ Plateforme Nationale de Frittage Flash ” [SPARK PLASMA SINTERING : (SPS)], qui permettra l’élaboration de nouveaux matériaux, notamment des matériaux nanostructurés. Hébergé par l’Université Paul Sabatier dans le “ Module Haute Technologie ”, ce dispositif, qui est le plus puissant des 3 équipements de ce type disponibles en Europe, pourra être utilisé par la communauté nationale universitaire et industrielle. Il faut souligner que le CNRS a fortement soutenu cette opération en lui accordant une part notable du financement ainsi que la miseà disposition d’un chercheur et d’un ingénieur d’étude.

Fort, sur les 4 dernières années, de 386 publications dans des revues internationales, de 52 contrats de collaboration industrielle nationale et internationale et de 30 conventions avec des universités étrangères, le CIRIMAT est un laboratoire très dynamique dont les programmes de recherche sont soutenus par la Région Midi-Pyrénées, l‘Etat ou la Communauté Européenne…

Les 9 équipes du CIRIMAT

1. Corrosion et Protection des Matériaux
Dirigée par Nadine Pébère, cette structure s’intéresse à l’étude des mécanismes de corrosion des matériaux métalliques (électropolissage du cuivre et de ses alliages ; corrélation entre la microstructure et la résistance à la corrosion), à l’évaluation et à l’amélioration des protections par inhibiteurs, traitements de surface et revêtements organiques.

2. Lois de Comportement et Aspects Prédictifs dans les Polymères
Philippe Demont est à la tête de cette unité qui se consacre à la simulation et modélisation numérique, à l’hétérogénéité structurale des phases amorphes dans les polymères amorphes et semicristallins, transitions et relaxations, et au vieillissement physique.

3. Dépôt Chimique en Phase Vapeur
L’élaboration et la caractérisation de matériaux en couches minces par dépôt chimique en phase vapeur (CVD), tout comme l’analyse et la modélisation de leurs mécanismes de croissance constituent le sujet de recherche de cette équipe, dont Constantin Vahlas est le coordinateur.

4. Nanocomposites et Nanotubes de Carbone
Christophe Laurent dirige cette structure qui axe ses recherches, à caractère fondamental, sur la conception, la synthèse et la caractérisation des matériaux originaux contenant des phases de dimensions nanométriques, sous forme de poudres et de matériaux denses (les nanocomposites à matrice céramique et les nanotubes de carbone font particulièrement l‘objet d‘étude).

5. Oxydes à Valence Mixte
Philippe Tailhades est à la tête de ce groupe de recherche qui étudie les matériaux originaux à base d’oxydes à valence mixte ou de leurs dérivés ; les oxydes sous forme de poudres fines, couches minces, matériaux poreux ou céramiques frittées ; ainsi que les corrélations structure, microstructure et propriétés physico-chimiques.

6. Physico-Chimie des Phosphates
Cette unité, à la direction de laquelle se trouve Christian Rey, s’articule autour de la synthèse de phosphates, carbonates et oxalates de calcium ; de la conception et l’élaboration de biomatériaux à usage orthopédique, de médicaments implantables et de ciments ioniques ; du stockage de déchets radioactifs dans des matrices phosphatées ; de la caractérisation physico-chimique du minéral osseux et de ses évolutions avec l’âge…

7. Relations Propriétés/Structure dans les Polymères
Cette subdivision du CIRIMAT, menée par Alain Bernes, organise ses recherches autour de la corrélation entre propriétés et structures, la fonctionnalité des polymères et bio polymères et la mise au point de nouveaux matériaux composites et biomatériaux.

8. Revêtements et Traitements de Surface
Cette unité, dont la responsable est Florence Ansart, se consacre à la conception, l’élaboration, la caractérisation et la valorisation de nouveaux revêtements micro et nanostructurés.

9. Mécanique, Microstructure, Oxydation
Jacques Lacaze, coordinateur de cette unité, oriente la recherche sur la structure et la réactivité des interfaces solide/solide et les mécanismes d’oxydation des métaux et alliages ; l’oxydation et la protection des matériaux métalliques ; la prévision de la microstructure des alliages métalliques ; et les effets combinés de la réactivité et des contraintes mécaniques sur l’endomma gement des matériaux

P. FARANT