Doctorat (Thèse) - Mécanisme CVD dans le système SiC F/H

Description de l'offre

Doctorat (Thèse) - Mécanisme CVD dans le système SiC F/H

Company :

Safran Ceramics

Job field : Material and processes

Location : Le Haillan , Nouvelle Aquitaine , France

Contract type : CIFRE

Contract duration : Full-time

Required degree : Master Degree

Required experience : First experience

Professional status : Student

Spoken language(s) :

French Fluent

English Fluent

# 2025-151869

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Job Description

L'industrie aéronautique civile cherche à alléger les moteurs et limiter leur refroidissement pour atteindre des températures de combustion plus élevées, consommer moins de carburant et rejeter moins de gaz toxiques ou à effet de serre. Pour cela il est nécessaire de remplacer les superalliages par des composites base SiC comme constituants des pièces les plus sollicitées du point de vue thermomécanique et de la corrosion. La matrice des composites SiC/SiC actuellement utilisés dans les moteurs est élaborée par voie mixte gaz/liquide, avec une première étape d'infiltration chimique en phase vapeur (CVI) et une seconde de consolidation par imprégnation de barbotines (SC : Slurry Cast) et infiltration de silicium fondu (MI). La présence de silicium résiduel limite la température d'utilisation de cette gamme de composites autour de 1300°C. Pour atteindre des températures avoisinant 1500°C, il est nécessaire de supprimer l'étape de SC/MI. Pour atteindre une densité finale élevée de la matrice sans introduire de Si libre, plusieurs voies sont actuellement explorées. Quels que soient les procédés envisagés (mixtes ou non), la voie gazeuse est incontournable. La CVI isotherme isobare, telle qu'elle est réalisée actuellement à l'échelle industrielle, ne permet pas à elle seule d'atteindre la densité finale requise pour l'application.

La démarche globale dans laquelle s'inscrit la thèse est d'améliorer l'infiltration d'une matrice de SiC pur, en s'écartant volontairement des conditions de CVI isotherme isobare. Les différentes voies envisagées pour cela consistent à appliquer au milieu poreux un gradient de température (parallèle au flux de gaz), un gradient de pression (flux forcé), ou des conditions transitoires de température, pression ou composition initiale du gaz.

L'objectif de la thèse est d'apporter des éléments de compréhension sur le système non isotherme. Ce travail fait suite à une étude déjà réalisée sur la CVI à gradient thermique ayant mis en évidence l'importance des réactions à faible niveau de décomposition de la molécule MTS.

La démarche reposera sur la conception d'un réacteur spécifiquement conçu pour contrôler, indépendamment ou en combinaison, l'effet de ces différents paramètres, en régime stationnaire, sur des milieux poreux modèles.

Complementary Description

Différentes missions:

-Contribution à la mise au point et mise en œuvre d'un réacteur de laboratoire de géométrie tubulaire, avec gradient axial de température et configuration variable de pression et de renouvellement du gaz (par ex. isobare + confinement, ou flux forcé).

Ce réacteur est également utilisé dans le cadre d'un Post-Doc qui se focalisera plus sur l'étude des transitoires de pression.

-Réalisation des expériences pour différents milieux poreux modèles, différents gradients de température, et dans les différentes configurations pression-flux de gaz du réacteur, incluant des variations temporelles des conditions appliquées.

-Caractérisation de l'homogénéité de l'infiltration, de la composition élémentaire et de la structure des dépôts.

-Confrontation des résultats à une modélisation du procédé qui sera réalisée en parallèle en collaboration avec Safran Ceramics.

Le doctorat sera réalisé au laboratoire des Composites Thermostructuraux sur le site de Pessac. Des déplacements chez Safran Ceramics (Le Haillan) seront également à prévoir.

Job Requirements

Nous recherchons un(e) candidat(e) issu(e) d'un cursus ingénieur ou Master, dans le domaine des matériaux & procédés . Des compétences en chimie, génie des procédés sont requises

Specificity of the job

Le doctorat sera réalisé au laboratoire des Composites Thermostructuraux sur le site de Pessac. Des déplacements chez Safran Ceramics (Le Haillan) seront également à prévoir.

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Le Haillan

Nouvelle Aquitaine France

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