Le sujet de thèse se focalise sur les matériaux combustible de type MOX à porosité contrôlée. L'étudiant devra mettre au point une suspension aqueuse concentrée en phase solide, dispersée et stable dans le temps vis à vis de la sédimentation. Cette suspension sera optimisée grâce à un plan d'expériences. Les essais à réaliser seront typiquement des mesures de potentiel zêta et de rhéologie. Les paramètres à prendre en compte seront le taux de matière sèche ainsi que la nature et la concentration en certains additifs (dispersants, surfactants, liants organiques) pouvant être incorporés dans la formulation.
Dans un second temps, les conditions de texturation par la croissance contrôlée de cristaux de glace seront explorées, là aussi au moyen d'un plan d'expériences.
Après lyophilisation et frittage, l'objectif est l'obtention d'une porosité résiduelle contrôlée en taille, en morphologie et en interconnexion. Les microstructures frittées seront caractérisées par céramographie, microscopie électronique en balayage, analyse d'images et tomographie X sur une ligne pouvant accueillir des matériaux radioactifs.