HP-Sinter : un laboratoire commun qui a la « fritte »
SINTERMAT et l’ICMCB ont choisi d’unir leurs expertises pour donner naissance au laboratoire commun HP-Sinter. Forts de leurs précédentes collaborations, les deux partenaires souhaitent allier le savoir en synthèse sous hautes pressions du laboratoire à la maîtrise du procédé industriel de frittage de l’entreprise, afin de mettre au point des matériaux innovants, aux propriétés augmentées.
Fondée en 2016, l’entreprise SINTERMAT est spécialisée dans la conception de matériaux innovants par frittage sous charge. Ce procédé consiste à chauffer, sous charge uniaxiale, une poudre ou un assemblage à haute température, juste en dessous de son point de fusion, de sorte à consolider la matière et à obtenir la forme et la microstructure désirées. Une méthode qui présente notamment l’avantage de limiter les besoins d’usinage et les pertes de matière.
Frittage SPS
SINTERMAT se distingue grâce à une technique particulière de frittage : le Spark Plasma Sintering (SPS). Dans le cadre de ce procédé, la poudre subit une compression uniaxiale dans un moule dans lequel passe simultanément un courant électrique de forte intensité. C’est ce dernier, par effet Joule, qui va venir chauffer les particules de la poudre et entraîner leur consolidation.
« Les principaux avantages de cette méthode résident dans des temps de cycle très courts et une chauffe directement depuis le cœur de l’échantillon », expose Mostapha Ariane, responsable R&D chez SINTERMAT. « Cela permet de limiter la croissance des grains, et donc de préserver les propriétés, notamment microstructurales et mécaniques, du matériau formé. » Des performances particulièrement intéressantes pour des industries telles que l’aérospatiale, le nucléaire, la défense, ou encore le luxe.
Un premier brevet commun déjà déposé
Afin d’asseoir sa différenciation technologique, SINTERMAT s’appuie sur l’expertise scientifique de plusieurs laboratoires de recherche académique, à l’instar de l’Institut de Chimie de la Matière Condensée de Bordeaux (ICMCB, CNRS/Université de Bordeaux/Bordeaux INP). Débutée en 2022, la collaboration entre les deux entités vise à combiner la compétence industrielle en frittage de l’entreprise avec le savoir de l’ICMCB en synthèse de matériaux sous hautes pressions. L’objectif : creuser différentes problématiques, grâce aux compétences du laboratoire, et identifier celles qui présentent suffisamment d’intérêt pour amorcer une industrialisation.
Les résultats ne se sont pas fait attendre, puisqu’un premier projet conjoint a abouti au développement d’une technologie inédite. « Les techniques de frittage nécessitent généralement de très hautes températures, au-dessus de 1 000 °C », explique Alain Largeteau, ingénieur de recherche et formation à l’ICMCB. « Nous avons alors mis au point un procédé de frittage "hydrothermal" en présence d’une vapeur d’eau sous pression à chaud. Notre innovation permet d’abaisser la température nécessaire en dessous de 500 °C, et même de réaliser certains objets impossibles à fritter autrement. » Une technologie, mêlant fluide hydrothermal et SPS, qui a donné lieu au dépôt d’un brevet en copropriété et qui pourrait, par exemple, être utilisée dans le domaine médical, pour la production de matériaux biocompatibles, thermiquement instables.
Un laboratoire commun autour du frittage à hautes pressions
Ce premier succès a incité les deux partenaires à consolider leur collaboration, sous la forme d’un laboratoire commun. « Cette structure présente l’avantage de fixer, une fois pour toutes, les modalités de tous nos travaux conjoints », se réjouit Mostapha Ariane. « Ainsi, les chercheurs peuvent dorénavant se concentrer sur l’essence même de leurs projets : le savoir scientifique et les innovations technologiques. »
Baptisé HP-Sinter, le laboratoire commun a été lancé en juillet 2025, pour une durée de quatre ans, et officiellement inauguré le 5 mai 2026. Il s’inscrit dans la continuité du partenariat entre SINTERMAT et l’ICMCB, autour du frittage combiné aux procédés à hautes pressions, avec l’ambition d’atteindre un niveau de maturité suffisant pour des applications industrielles.
Explorer le frittage SPS de nouveaux matériaux
Par ailleurs, à travers HP-Sinter, les deux partenaires entendent développer de nouvelles connaissances autour du frittage SPS. « Même si la technologie industrielle a plus de trente ans, il reste encore beaucoup à apprendre », note Mostapha Ariane. « En effet, la liste des matériaux qu’il est possible de fritter par SPS est immense. Mais pour chacun d’eux, il est nécessaire de réaliser une étude spécifique, afin de comprendre son comportement pendant le frittage et de déterminer les paramètres optimaux. »
HP-Sinter va ainsi mobiliser l’expertise de l’ICMCB pour établir des « cartes de frittage » recensant les informations essentielles relatives au procédé, telles que la température, la pression, le temps, la granulométrie de la poudre… L’équipe de recherche prévoit déjà d’étudier des matériaux comme l’alumine ou la zircone, mais se laisse la possibilité d’intégrer tous ceux qui pourraient présenter un intérêt auprès des clients de SINTERMAT – une flexibilité offerte par le laboratoire commun. Et entend, à travers la maîtrise du frittage de ces matériaux, élargir encore l’horizon du SPS et d’autres procédés sous pression, pour contribuer ainsi au développement de solutions innovantes à destination de nombreuses industries.