Nécessités et difficultés d'observation des silices nanoporeuses,

Bernard Yriex, EDF R&D, Benoît Morel, CEA-DAM

Le matériau de cœur typique des supers isolants thermiques est la silice nanoporeuse sous forme soit granulaire agglomérée soit monolithique. Ses propriétés thermiques sont dues à leur grande porosité (environ 90%) et dépendent directement de la taille réduite de leurs pores (quelques dizaines de nanomètres). Du fait de leur très grande surface spécifique, ces matériaux sont très sensibles à l'eau liquide ou vapeur des points de vue tant microstructurale que propriétés d'usage.
L'observation de leur microstructure est donc nécessaire à l'interprétation des propriétés et leurs évolutions. Les dimensions typiques des éléments de silice (10-100 nm) pourrait laisser croire que la chose est aisée avec les moyens modernes de microscopie. Hélas, il n'en est rien car de multiples difficultés s'ajoutent. La première est la nature granulaire qui induit des difficultés de préparation pour sauvegarder les pores. Ensuite on trouve la grande porosité elle-même, le caractère isolant de la silice, la mobilité des granules de silice dans le réseau et enfin la dégradation sous le faisceau.