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Offre de post doc : Simulation numérique et premier changement d'échelles d'un procédé de dépôt chimique en phase vapeur de revêtements innovants pour la plasturgie (H/F)

Cette offre est disponible dans les langues suivantes :
Français - Anglais

Date Limite Candidature : mardi 26 janvier 2021

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Informations générales

Référence : UMR5503-BRICAU-003
Lieu de travail : TOULOUSE
Date de publication : mardi 5 janvier 2021
Type de contrat : CDD Scientifique
Durée du contrat : 12 mois
Date d'embauche prévue : 1 mars 2021
Quotité de travail : Temps complet
Rémunération : entre 2648 et 3054 € Euros bruts mensuels selon expérience
Niveau d'études souhaité : Doctorat
Expérience souhaitée : Indifférent

Missions

Les objectifs du présent post doc seront (1) de simuler le procédé CVD en utilisant un code de calcul de CFD et (2) de réaliser un premier changement d'échelle expérimental pour traiter des inserts de moules, à partir des résultats obtenus par l'autre projet de post doc.

Activités

Le travail sera mené au sein de deux laboratoires de recherche situés à l'Ecole Nationale Supérieure en Arts Chimiques et Technologiques (ENSIACET) de l'Institut National Polytechnique de Toulouse (INPT). Le Centre Interuniversitaire de Recherche et d'Ingénierie des Matériaux (CIRIMAT, https://www.cirimat.cnrs.fr/) et le Laboratoire de Génie Chimique (LGC, https://lgc.cnrs.fr/) possèdent une expérience complémentaire et internationalement reconnue dans le domaine des matériaux en couches minces élaborés par CVD5-6. L'équipe projet comportera également deux autres post doctorants qui assureront le scale up et la modélisation du procédé. Des collaborations étroites sont prévues avec l'équipe de Chimie des Matériaux Inorganiques du Prof. A. Devi à l'Université de Bochum en Allemagne, qui fournira des précurseurs d'oxyde de zirconium innovants, avec le Fachhochschule Dortmund qui analysera la propriété barrière des couches par spectroscopie d'impédance électrochimique ainsi qu'avec l'équipe Surface, Friction, Vibration du Prof. S. Benayoun au Laboratoire de Tribologie et Dynamique des Systèmes (LTDS) de l'Ecole Centrale de Lyon, qui procédera à l'analyse des transferts thermiques à travers les films.

Compétences

La personne retenue sera docteur en génie chimique appliqué aux procédés CVD ou ALD, ou en ingénierie des matériaux avec des compétences en simulation CFD (mécanique des fluides, transferts de chaleur et de matière avec prise en compte de cinétiques de réactions chimiques). Il(elle) aura un fort attrait pour les études de simulation numérique de procédés et pour des travaux expérimentaux. Il ou elle aura en charge toutes les tâches liées à la simulation CFD du procédé CVD et à l'étude expérimentale du changement d'échelle, en interaction avec les collaborateurs décrits plus haut. A ce titre, il(elle) aura de grandes capacités d'autonomie, de travail en équipe, de communication en Anglais et de rédaction de rapports scientifiques.

Contexte de travail

Lorsqu'il s'agit de produire une grande quantité de pièces plastiques, le moulage par injection est le procédé de référence. Il permet la réalisation de formes complexes avec une forte productivité qui dépend du temps de cycle et du nombre d'empreintes dans le moule. Si la forte productivité est souvent associée à une réduction du coût de production, elle peut néanmoins mener à une diminution de la qualité de la pièce. Cette diminution de la qualité correspond souvent à des défauts qui apparaissent lors du refroidissement précoce du thermoplastique dans le moule, ou encore à une modification du moule par érosion/corrosion lorsqu'il est fortement utilisé.
La concurrence mondiale sur le marché des matières plastiques exige des coopérations intersectorielles pour favoriser l'avantage concurrentiel et l'innovation, en particulier dans la production et les chaînes d'approvisionnement complexes. La durabilité du moule d'injection, élément central de la technologie de production et l'amélioration des propriétés du produit fini telles que la qualité de la surface (aspect esthétique), deviennent des éléments clé dans cette compétition. Ces besoins trouvent écho dans plusieurs domaines, comme l'aéronautique, le sanitaire (médical, pharmacie) ou l'automobile. Afin de répondre à ces besoins, deux projets collaboratifs, en France et en Allemagne sont en cours. Chacun comporte des partenariats mixtes, industriels et académiques, et les deux sont intimement liés pour produire de la valeur ajoutée.
Dans ce contexte, ce contrat post doctoral concerne le développement d'un procédé de CVD (Chemical Vapor Deposition), produisant des revêtements fonctionnels spécifiques de régulation thermique et de protection anticorrosion, applicables sur les moules d'injection de plasturgie. Ces revêtements seront des oxydes complexes amorphes à base d'oxyde de zirconium, notamment des zirconates de terres rares, par exemple du lanthane1 ou du gadolinium2. Leur faible conductivité thermique3, combinée avec leur caractère barrière renforcé par leur état amorphe4 doivent permettre de satisfaire ces cahiers de charge contraignants. Par ailleurs, l'attention sera portée sur le caractère industriellement transférable du procédé, par interaction continue avec les entreprises participant au projet.
Le procédé et les caractéristiques des dépôts seront étudiés expérimentalement à l'échelle du laboratoire par un autre travail de post doc organisé en parallèle dans le même consortium. Les deux étudiants en post doc travailleront en synergie.

Informations complémentaires

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