Abstract FR:

Les propriétés thermo-radiatives des matériaux dépendent de leur indice de réfraction, valeur qui dépend de la constitution chimique du matériau, mais aussi de leur morphologie. Ce phénomène permet d’élaborer des matériaux de haute technologie dans le domaine de l’industrie (barrières thermiques, SOFC…). L'influence de la rugosité sur les propriétés radiatives est bien connue, mais peu d'études tentent de décrire le comportement radiatif de matériaux réels pour de hautes températures (T ~ 1000 K). Afin de prédire au mieux les propriétés thermo-radiatives de matériaux hétérogènes, des surfaces de graphite ayant un degré de rugosité varié ont été élaborées. Un dépôt de nickélate de praséodyme (Pr2NiO4+δ) est également étudié. La caractérisation de ces surfaces montre une échelle de rugosité supérieure à la gamme de longueur d’onde étudiée (25 – 2 µm). Ces observations permettent de traiter l’interaction du rayonnement électromagnétique avec l’interface dans le cadre de l’approximation de l’optique géométrique. De plus, le fort coefficient d’absorption de ces matériaux et leur épaisseur permettent de considérer ces surfaces comme opaques d’un point de vue optique. Un algorithme de lancer de rayons (LR) est implémenté afin de calculer la réflectivité et l’émissivité de ces matériaux. Le comportement radiatif du Pr2NiO4+δ est bien décrit en couplant la technique LR à une loi de milieux effectifs, tenant compte de la microstructure (porosité, grains) inférieure à la longueur d’onde. Les simulations de la réflectivité du graphite montrent en revanche un désaccord avec les données expérimentales, que l’on attribue à une variation des indices optiques des surfaces lors du polissage.