Doctorant en Fabrication de Céramiques Complexes par Spark Plasma Sintering H/F

Détail du poste

Établissement : Université de Toulouse École doctorale : SDM - SCIENCES DE LA MATIERE - Toulouse Laboratoire de recherche : CIRIMAT - Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux Direction de la thèse : Claude ESTOURNES ORCID 0000000183818454 Début de la thèse : 2026-10-01 Date limite de candidature : 2026-07-30T23:59:59 Cette thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet financé par l'Agence Nationale de la Recherche (ANR) qui associe deux laboratoires de l'Université de Caen (CRISMAT et l'Institut CARMeN) et un laboratoire de l'Université de Toulouse, le CIRIMAT. Il a pour objectif de permettre la fabrication de formes complexes en céramiques hautes performances en couplant la fabrication additive céramique (FA) et le frittage par Spark Plasma Sintering (SPS). Ce couplage FA-SPS permettra d'exploiter les avantages des hautes résolutions des pièces imprimées par stéréolithographie (SLA) et la capacité du SPS à fritter des céramiques à très hautes performances, telles que les céramiques à ultra-haute température. Sept brevets ont été déposés en 3 ans sur ce concept, et des résultats très prometteurs ont déjà été obtenus pour les métaux. Afin de valider ce concept pour des céramiques ultra-réfractaires frittant à des températures proches de 2000 °C, le projet se focalisera sur la fabrication de formes complexes en ZrB pur (point de fusion > 3000 °C) avec des additifs BC/C qui auront des applications dans l'aéronautique et le spatial. Ces formes, très difficiles à usiner, auront des propriétés thermiques exceptionnelles grâce à une très faible teneur en additifs. Notre projet permettra de fabriquer ces céramiques en formes complexes en s'appuyant sur les dernières interfaces en graphite imprimées, dont nous venons de maîtriser l'impression SLA pour des petites pièces. Les nouvelles opportunités ainsi que les limites de ce concept seront clairement établies grâce à ce projet. Le projet ANR dans lequel s'inscrit cette thèse vise à fabriquer ces céramiques UHTC de formes complexes en s'appuyant sur les méthodologies précédemment brevetées par des membres du consortium et sur les dernières interfaces en graphite imprimées, dont nous venons de maîtriser l'impression SLA pour des petites pièces. Les nouvelles opportunités ainsi que les limites de ce concept seront clairement établies grâce à ce projet. Développement de céramiques UHTC de formes complexes - Réaliser une étude bibliographique portant sur l'élaboration par fabrication additive de crus/préformes des matériaux d'intérêt pour l'étude et leur densification par SPS.
- Mettre au point et optimiser les cycles de déliantage et densification SPS des préformes fournies par le CRISMAT afin d'obtenir des matériaux ayant des propriétés et des performances nouvelles et innovantes.
- Etudier les mécanismes de densification des matériaux d'intérêt.
- Caractériser les poudres et spécimens densifiés par DRX, ATG-ATD, DSC, MEB. Caractérisation de la rugosité des pièces denses, des propriétés mécaniques (dureté, contrainte à la rupture, ténacité) et tribologiques .

Le profil recherché

Céramiste, Sciences des matériaux