Thèse : Etude du comportement d'interface d'une barrière environnementale sur CMC H/F

2020-02-26T14:34:06.427

Information clé

Mécanique
Recherche, conception et développement
Ingénieur & Cadre
Châtillon/palaiseau, Ile De France, FRANCE
CIFRE, Temps complet, 36 mois
BAC+5
Jeune diplômé/Première expérience
Anglais Intermédiaire
2020-82035

Description de la mission

Un des enjeux de l'aéronautique est de réduire l'impact environnemental des avions. Cet objectif se traduit par des évolutions dans le développement des appareils comme un allègement des structures, une réduction de la consommation de carburant ou un gain en performance des moteurs.

Si l'introduction de technologies composites dans les moteurs d'avion civil est aujourd'hui limitée aux pièces "froides" par l'utilisation de fibres de carbone et de matrices organiques, les zones chaudes sont l'un des enjeux de la prochaine génération de moteur.

Dans ce contexte, l'ONERA collabore avec le groupe SAFRAN sur le développement d'une solution alternative aux matériaux métalliques : les composites à matrice céramique.

Pour les applications visées, les pièces sont soumises à des environnements thermomécaniques et physico-chimiques (oxydation/corrosion) très sévères pouvant mener à la dégradation du matériau et à une limitation de sa durée de vie.
Pour protéger le composite à matrice céramique (CMC), les pièces sont revêtues de barrières environnementales (EBC) qui limite la corrosion du CMC.
En conséquence, le revêtement doit conserver l'intégrité de son rôle de barrière étanche tout au long de la durée de vie de la pièce.

La compréhension des mécanismes d'endommagement des EBC sur CMC est donc cruciale pour le développement de la technologie CMC.

Parmi les difficultés associées, la caractérisation du comportement à très hautes températures (~1300°C) et la modélisation associée présentent de nombreux verrous scientifiques pour la prévision de la durée de vie des pièces en CMC.

Description complémentaire


Dans ce contexte, cette thèse a pour ambition de se focaliser sur le comportement aux interfaces des différents constituants du système pour comprendre l'écaillage du revêtement sur CMC.

Il s'agit ainsi, d'une part, de proposer et de mettre en place plusieurs essais à l'ambiante et en température pour étudier l'amorçage et la propagation de décohésions aux interfaces et de caractériser les propriétés matériaux associées, telle que l'énergie d'adhérence du revêtement sur le CMC, en utilisant différentes méthodes expérimentales de suivi de fissuration par méthodes optiques ou acoustiques.

D'autre part, le doctorant aura pour but de proposer un dialogue étroit entre les essais et les modélisations associées.

Enfin, l'influence de l'environnement sur la variation des propriétés d'interface devra être évaluée afin de contribuer à la prévision de la durée de vie de ce type de système.

Votre profil

  • - De bonnes connaissances en mécanique et physico-chimie des matériaux
  • - Une bonne aptitude à la modélisation
  • - Rigueur / Esprit d'initiative et d'analyse
  • - Sens du travail en équipe / Autonomie

Spécificités du poste


Le doctorant sera basé à l'ONERA (région parisienne) et aura à disposition des moyens de calcul et de caractérisation afin de mener à bien sa mission.

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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