Titre du projet :
« Elaboration et caracterisation de pièces de formes complexes
d’un matériau supraconducteur par fabrication additive »
Laboratoire d’accueil : CIRIMAT
Durée du projet : 12 mois
Encadrant : Yohann Thimont
Contexte
A ce jour, les techniques de fabrication additive sont de plus en plus employées par les industriels qui fabriquent des pièces. Elles permettent d’un part de fabriquer des pièces de formes très complexes, de réduire les temps de fabrication ainsi que la quantité de matière nécessaire à la fabrication en comparaison avec les techniques d’usinages conventionnelles. Cependant ces techniques sont le plus souvent utilisées pour la fabrication de matériaux de structures (pièces mécaniques), il est donc très intéressant de fabriquer des matériaux possédants des propriétés physiques particulières en vue d’applications spécifiques. On peut par exemple citer la supraconductivité.
La supraconductivité est une propriété physique particulière de certains matériaux qui lorsqu’ils sont placés sous une température inférieure à leurs température critique (Tc) les rends alors parfaitement conducteurs d’un point de vue électrique (suppression de l’effet Joule ce qui est intéressant d’un point de vue du transport du courant [[i]]) mais également parfaitement diamagnétique ce qui leur permet de léviter aux abords d’aimants (pouvant servir dans certains types d’applications comme des trains de type MAGLEV). Ces matériaux sont en outre utilisés pour générer des champs magnétiques intenses (bobines supraconductrices) que l’on peut retrouver actuellement dans les IRM, les RMN, et que nous pourrons retrouver dans les moteurs électriques de futur avions [[ii]]. Les possibilités de mise en forme sont un facteur clé au développement de dispositifs pour ces applications qui permettraient de réduire considérablement les coûts de ces dispositifs et ainsi accroitre le développement de ces technologies dans un futur proche.
[i] World’s first superconducting power line paves the way for billions of dollars in savings, more nuclear power stations, Graham Templeton on May 14, 2014, Extrem Tech review
[ii] Michael Armstrong, Rolls-Royce North American Technologies Inc, Superconducting Turboelectric Distributed Aircraft Propulsion 2015
Projet
Au cours du Post doc, vous effectuerez des tests d’élaboration de pièces d’un matériau supraconducteur par fabrication additive (Selective Laser Sintering), de leurs parachèvements ainsi que des caractérisations physiques, chimiques et structurales. Les microstructures des pièces seront analysées à l’aide de microscopes, voire de la tomographie alors que leurs structures ainsi que la détermination des phases en présence seront étudiées par diffraction de rayons X. Des mesures mécaniques seront également réalisées sur les échantillons qui auront une bonne tenue mécanique. Les mesures physiques seront faites via une collaboration ou des prestations externes pouvant impliquer le post doctorant. Les expériences de fabrication pourront également être corrélées à des modélisations physiques dynamiques (logiciel COMSOL) afin d’identifier une gamme de paramètres de fabrication adaptée au matériau. La simulation numérique sera également employée afin d’optimiser la géométrie des pièces pour optimiser les performances supraconductrices.
Profil du candidat recherché
Docteur en sciences, préférentiellement avec une thèse en fabrication additive ou en frittage flash SPS.
Candidature
Pour candidater, envoyer votre CV et lettre de motivation à Yohann Thimont (thimont@chimie.ups-tlse.fr).
Lieu : Toulouse
Structure d’accueil : CIRIMAT
Date limite : 9 novembre 2019
Début : février 2020
Durée : 12 mois
Salaire : 2258 € brut mensuel