Projet CORTHEMIS

CORTHEMIS : de Matériaux Innovants

Le CRITT MATÉRIAUX INNOVATION, centre de ressources technologiques (CRT) labellisé et accrédité COFRAC, coordonne le projet régional CORTHEMIS financé par la Région Grand Est. Ce programme ambitieux vise à étudier la corrosion, la thermique et la durabilité des matériaux innovants pour répondre aux enjeux industriels de la transition énergétique et de l'économie circulaire.

S'appuyant sur les résultats du projet MATREX 2 (2020-2022), CORTHEMIS rassemble un consortium de 4 centres techniques du Grand Est pour développer des solutions transférables à l'industrie régionale : verrier, forge, fonderie, aéronautique et biomédical.

Contexte et Enjeux Stratégiques

Face à la rareté des matériaux critiques et aux impératifs de décarbonation, les industriels du Grand Est doivent innover pour :

• Prolonger la durée de vie des outillages et pièces fortement sollicitées thermiquement et mécaniquement
• Réduire l'empreinte environnementale en limitant les remplacements et optimisant l'usage des ressources
• Développer des alternatives aux matériaux stratégiques (terres rares, métaux critiques)
• S'adapter aux nouvelles énergies : motorisations hydrogène, électrification des transports

Le CRITT Matériaux Innovation apporte son expertise unique en caractérisation des matériaux, analyse de défaillance, essais de vieillissement accéléré et traitement de surface par plasma pour lever les verrous technologiques.

Trois Axes Technologiques Innovants

Axe 1 : Moules Verriers Sans Lubrification - Matériaux Auto-Lubrifiants

Le CRITT Matériaux Innovation développe des revêtements auto-lubrifiants pour moules de pressage du verre, permettant de :

• Supprimer la lubrification externe : réduction des émissions de COV, amélioration des conditions de travail
• Augmenter la durée de vie des moules : résistance accrue à l'usure et à l'oxydation à haute température (600-1200°C)
• Réduire les coûts de maintenance : moins d'arrêts de production, minimisation des rebuts
• Améliorer la qualité des pièces en verre : état de surface optimisé, moins de défauts

Technologies mobilisées : Dépôts PVD/CVD, projection plasma, nitruration assistée, caractérisation tribologique (coefficient de frottement, usure).

Axe 2 : Outillages pour Motorisations Hydrogène - Barrières de Diffusion

L'émergence des moteurs à hydrogène nécessite des outillages de forge adaptés. Le CRITT Matériaux Innovation développe :

• Barrières anti-diffusion hydrogène : revêtements empêchant la fragilisation des aciers par H2
• Aciers résistants : sélection et qualification de nuances adaptées aux sollicitations thermomécaniques
• Traitements de surface innovants : plasma froid, nitruration ionique, boruration
• Protocoles de caractérisation : essais de perméation H2, analyses de défaillance, microscopie MEB/MET

Secteurs cibles : Forge automobile, aéronautique (APU hydrogène), équipements pour l'hydrogène vert.

Axe 3 : Fabrication Additive Céramique - Alumine et Carbure de Silicium

Le CRITT Matériaux Innovation explore l'impression 3D de céramiques techniques pour applications extrêmes :

• Alumine (Al2O3) : barrières thermiques pour aéronautique (TBC), isolants haute température (jusqu'à 1800°C)
• Carbure de silicium (SiC) : pièces pour environnements corrosifs, applications nucléaires et spatiales
• Géométries complexes : structures alvéolaires, canaux de refroidissement, pièces sur-mesure pour implants
• Optimisation des procédés : impression par robocasting, stéréolithographie, frittage micro-ondes

Applications : Turbines aéronautiques, implants biomédicaux, échangeurs thermiques, filtration haute température.

Moyens Techniques

Le projet mobilise l'ensemble des équipements du CRITT Matériaux Innovation sur ses sites de Charleville-Mézières et Nogent :

• Traitement de surface : Plasma froid, projection thermique, nitruration, PVD/CVD
• Fabrication additive : Imprimantes céramiques, fours de frittage, déliantage
• Caractérisation matériaux : MEB-EDX, DRX, rugosimétrie, profilométrie, nanoindentation
• Essais mécaniques : Traction haute température, dureté, résilience, fatigue
• Tribologie : Pion-disque, bille-plan, usure à haute température
• Corrosion : Brouillard salin, corrosion électrochimique, essais en milieu simulé
• Analyse thermique : ATD/ATG, DSC, conductivité thermique

Impact Industriel et Transfert

CORTHEMIS permettra aux industriels du Grand Est d'accéder à :

• Technologies éprouvées : TRL 6-7 en fin de projet, prêtes pour industrialisation
• Pièces démonstrateurs : validation en conditions réelles dans les secteurs cibles
• Accompagnement personnalisé : du cahier des charges au transfert de technologie
• Formations techniques : montée en compétence des équipes industrielles
• Protection intellectuelle : brevets et savoir-faire partagés

Ce projet positionne le Grand Est comme territoire d'excellence dans les matériaux innovants pour l'industrie du futur, en réponse aux enjeux de souveraineté industrielle, transition énergétique et économie circulaire.