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

2020-02-26T14:34:06.427

Key information

Mechanics
Research, design and development
Professional, Engineer & Manager
Châtillon/palaiseau, Ile De France, FRANCE
CIFRE, Full-time, 36 mois
Master Degree
First experience
English Intermediate
2020-82035

Job description

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.

Complementary description


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.

Job requirements

  • - 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

Specificity of the job


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.

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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