Les matériaux carbonés sont historiquement associés au développement de l’énergie nucléaire, depuis la « Chicago Pile-1 » d’Enrico Fermi, aux réacteurs de 1 ère et 2 nde génération, et enfin pour les réacteurs de 4 e génération. Si, au vu de ses propriétés thermiques et mécaniques, le graphite a été utilisé comme matériau de structure et modérateur neutronique dès 1942, les matériaux C/C ont été identifiés plus récemment comme candidats pour différents composants des réacteurs de 4 e génération (barres de contrôle, conduits chauds, échangeurs de chaleurs…). Ils possèdent en effet des propriétés mécaniques et thermiques exceptionnelles. La diminution de leurs évolutions dimensionnelles, sous irradiation, reste le point clé pour le développement des barres de contrôle, principale application étudiée.
Les pyrocarbones sont des carbones denses de structure proche de celle du graphite, formée d’un empilement de feuillets graphéniques contenant des défauts 2D, 1D et ponctuels. Ils sont généralement produits à partir de la phase gazeuse, par dépôt chimique. En conséquence, ils ont une nanotexture variable. Dans cet article, les principaux moyens d’élaboration, de caractérisation et de classification structurale et texturale des pyrocarbones sont abordés, ainsi que la relation avec leurs propriétés, qui les amènent à être utilisés dans de nombreuses applications de haute technologie.
Le graphène, isolé en 2004, continue d’attirer une attention soutenue de la part de la communauté scientifique et des industriels. Néanmoins, derrière ce nom se cache une véritable famille de matériaux, dont les membres sont identifiables au travers de mesures spécifiques. Cet article présente ces différents types de graphène, leurs propriétés et applications, ainsi que les dernières avancées dans leur mode de production et, notamment, l’exfoliation chimique qui permet de lever un certain nombre d’obstacles à son industrialisation, principal enjeu de l’utilisation à grande échelle du graphène.
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