Étude de l'élaboration de matériaux à très haute porosité par des procédés mettant en oeuvre des fluides supercritiques

par Francisco Ruiz González

Thèse de doctorat en Génie des procédés et des produits

Sous la direction de Huai Zhi Li et de Michel Perrut.

Le président du jury était Jacques Fages.

Les rapporteurs étaient Jean-Stéphane Condoret, Arnaud Rigacci.


  • Résumé

    Traitement et séchage de sol-gels est une pratique utilisée couramment dans l'industrie en raison du grand nombre d'applications existantes pour les produits en aval. Parmi eux, un produit spécifique capte une grande attention en raison de son élevé potentiel principalement pour l’application dans l'isolation thermique résidentielles, industrielles et même l'aérospatiale. Ce type de produit, appelé aérogel est un matériau dont la structure nanoporeuse marque une très faible densité et de conductivité thermique. La production d'aérogel peut être réalisée par diverses méthodes en fonction de la technique de séchage utilisée pour évacuer le liquide retenu dans les pores de gel: Tourner autour du point triple, franchissant la ligne d'évaporation ou contourner le point critique. L'objet de cette thèse consiste à fournir la base technologique nécessaire pour le développement d'un programme de la commercialisation industrielle des aérogels. A cet effet, la poursuite soutiendra sur la compréhension et l'identification de la présente maturité technologique, le développement et la mise à l'échelle d'un processus et de produits optimisés, et l'évaluation d'un plan d'affaires pour la production commerciale d'aérogels. L'environnement dans lequel s’effectue cette thèse se compose de deux domaines différents. Une consisté dans la conception, construction et opération des équipements spécifiques au sein de SEPAREX, et l'autre était dirigé dans la participation et la gestion de quatre projets européens du 7ème framework program: AEROCOINs, AerSUS, HIPIN et RESEEPE. Tous engagée dans la recherche et le développement de divers matériaux à base d’aérogels pour des applications dans l'isolation et la rénovation des bâtiments et dans l'isolation des vaisseaux spatiaux et des satellites. SEPAREX a participé en tant qu'expert dans le procédé de séchage de ces matériaux et aussi comme expert dans la conception et la mise à l'échelle d'équipements pour le processus concerné

  • Titre traduit

    Study on the elaboration of highly porous materials by means of a supercritical process


  • Résumé

    Processing and drying of sol-gels is a widely practice used in industry due to the large number of existing applications for the downstream products. Among them, a specific product captures a great attention due to its high potential mainly for thermal insulation as residential, industrial and even aerospace applications. This product type, called aerogel, is a nanoporous material whose structure having extremely low density and thermal conductivity. Aerogel production can be carried out by various methods depending on the drying technique used to evacuate the liquid retained within the gel pores: Turning around the triple point, crossing the evaporation line or turning around the critical point. The purpose of the present thesis is to provide the technological basis required for the development of a program for the industrial commercialization of aerogels. For this purpose, the survey shall cover the understanding and identification of the present technology maturity, the development and scaling of an optimized process and products, and evaluation of a commercial business plan for the production of aerogels. The environment in which takes place this thesis is comprised in two different areas. One consisted in designing, construction and operation of a specific equipment within SEPAREX, and the other one was led in participation and management of four European projects of the 7th framework program: AEROCOINs, AerSUS, HIPIN and RESEEPE. All of them engaged in the research and development of diverse aerogels-based materials for applications in insulation and retrofitting of buildings and insulation of spacecraft and satellites. SEPAREX participated as expert in the drying process of such materials and also as expert in the design and scale-up of equipment for the process therefore



Le texte intégral de cette thèse sera accessible librement à partir du 18-12-2022

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