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

2020-02-26T14:53:54.653

Key information

Material and processes
Research, design and development
Professional, Engineer & Manager
Le haillan (33) - laboratoire pessac (33), Nouvelle Aquitaine, FRANCE
CIFRE, Full-time, 36 mois
Master Degree
First experience
English Intermediate
2020-82036

Job description

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.

Complementary description

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.

Job requirements

  • - 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

Specificity of the job

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.

Company information

Safran

Safran is an international high-technology group, operating in the aircraft propulsion and equipment, space and defense markets. Safran has a global presence, with more than 92,000 employees and sales of 21 billion euros in 2018. Working alone or in partnership, Safran holds world or European leadership positions in its core markets. Safran undertakes Research & Development programs to meet fast-changing market requirements, with total R&D expenditures of around 1.5 billion euros in 2018.

Safran is ranked among the Top 100 Global Innovators by Thomson Reuters and is featured on the "Happy at work" rankings. The Group places fourth on the Universum ranking for the favorite companies of newly-qualified engineers in France.

Safran Ceramics is the Safran center of excellence for high-temperature composite materials. Involved in both preliminary research and production, the company develops advanced ceramic technologies.

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