Thèse : Elaboration de particules cœur-coquille (Core-Shell) pour élaboration CMC H/F

2020-02-26T14:53:54.653

Information clé

Matériaux et procédés
Recherche, conception et développement
Ingénieur & Cadre
Le haillan (33) - laboratoire pessac (33), Nouvelle Aquitaine, FRANCE
CIFRE, Temps complet, 36 mois
BAC+5
Jeune diplômé/Première expérience
Anglais Intermédiaire
2020-82036

Description de la mission

Thèse sur l'élaboration de particules cœur-coquille (Core-Shell) utilisables comme matière première à l'élaboration de CMC

Les matériaux composites à matrice céramique (CMC) sont principalement utilisés dans l'industrie aéronautique et spatiale pour des applications structurales à haute température.
Leur emploi est envisagé dans certaines pièces de moteurs d'avions civils comme alternative aux solutions métalliques.
Les CMC sont généralement constitués d'un renfort fibreux et d'une matrice. La matrice des CMC est généralement élaborée en utilisant un ou plusieurs procédés comme l'infiltration par voie gazeuse ou CVI (Chemical Vapor infiltration) et l'infiltration par un métal liquide ou MI (Melt Infiltration).

Le recours à des particules dite de comblement est devenu une étape à part entière du procédé afin de réduire notamment la fraction volumique de métal résiduel après MI.

Le recours à des particules fonctionnalisées pour maximiser la densification finale du matériau constitue un axe de recherche pertinent dans l'optimisation des CMC.

Le choix des matériaux déposés et leur enchainement représentent un enjeu majeur dans la conception matériau.

En outre, La réalisation de core-shell, non pas sur des poudres, mais sur des fibres courtes ouvre une autre alternative de réalisation de céramiques renforcées. La fonctionnalisation des poudres se fera par une hybridation de deux procédés que sont la CVD (Chemical Vapor Deposition) et la fluidisation de particules.
Ce procédé nommé CVD LF permet de déposer de manière uniforme et homogène un ou plusieurs dépôts dont la microstructure et l'épaisseur sont contrôlés via les paramètres procédés.

Description complémentaire

Les travaux de thèse porteront sur l'identification de précurseurs chimiques pertinents avec les conceptions matériaux visées (nature, épaisseur et nombre de couches), ainsi que l'utilisation d'un moyen expérimental déjà présent au laboratoire afin de réaliser les particules core-shell.

L'étude des cinétiques de dépôts et des microstructures associées sur des systèmes mono et multicouches, en fonction des précurseurs et des paramètres procédés constituera un premier axe de recherche.
La mise en œuvre des poudres élaborées et la caractérisation des santés matières finales permettra de valider les conceptions matériaux.

Au cours de cette étude, il sera également nécessaire de développer une approche de modélisation, notamment des échanges thermiques intervenant lors de la mise en œuvre du procédé et si possible la modélisation des réactions de dépôt.

Votre profil

  • - Doctorat en physico-chimie de la matière condensée
  • - De bonnes connaissances en physico-chimie des matériaux : élaboration et caractérisation
  • - Une bonne aptitude à la modélisation
  • - Rigueur / Esprit d'initiative et d'analyse
  • - Sens du travail en équipe / Autonomie

Spécificités du poste

Le doctorant basé au Laboratoire des Composites Thermostructuraux (LCTS - PESSAC) aura à disposition des moyens d'élaboration, de caractérisation et de calcul afin de mener à bien ses études.

Il pourra effectuer également des missions dans les laboratoires de Safran Ceramics.

Il collaborera également avec des ingénieurs encadrants de Safran Ceramics pour rendre compte de l'avancée de ses travaux.

Entité de rattachement

Safran

Safran est un groupe international de haute technologie opérant dans les domaines de la propulsion et des équipements aéronautiques, de l'espace et de la défense. Implanté sur tous les continents, le Groupe emploie plus de 92 000 collaborateurs pour un chiffre d'affaires de 21 milliards d'euros en 2018. Safran occupe, seul ou en partenariat, des positions de premier plan mondial ou européen sur ses marchés. Pour répondre à l'évolution des marchés, le Groupe s'engage dans des programmes de recherche et développement qui ont représenté en 2018 des dépenses d'environ 1,5 milliard d'euros.

Safran est classé dans le Top 100 Global Innovators de Thomson Reuters ainsi que dans le palmarès « Happy at work » des sociétés où il fait bon vivre. Le Groupe est en 4ème position du classement Universum des entreprises préférées des jeunes ingénieurs en France.

Safran Ceramics est le centre d'excellence de Safran sur les matériaux composites haute température. De la recherche amont à la production, la société développe les technologies céramiques avancées.

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