Missions

Ce post-doc vise à étudier le comportement thermomécanique et l'endommagement d'un composite à matrice céramique en cours de développement. Ce travail expérimental s'intéressera particulièrement à réaliser des essais thermomécaniques instrumentés sur un composite à fibres inorganiques et à matrice géopolymère et à analyser son endommagement. Cette étude s’intéressera à des chargements quasi-statiques et de fatigue à température ambiante et à chaud sous air.
L'objectif de cette étude est de déterminer le potentiel de ce type de composite pour une utilisation à chaud, et de contribuer à l'optimisation de sa fabrication ainsi que de sa réparabilité.

Activités

Pour réaliser cette étude, les aspects suivants devront être abordés:
- Mise en place et réalisation d’essais mécaniques de traction et de flexion à température ambiante et à chaud
- Réalisation d’essais instrumentés par corrélation d’images et par émission acoustique
- Caractérisation de l’endommagement par observations microstructurales sous MEB et sous tomographe X.
- Modélisation par éléments finis de la mésostructure du composite et de son endommagement en lien avec les observations microstructurales et le comportement thermomécanique macroscopique.

Compétences

Pour ce sujet très expérimental, il est souhaité d'avoir des compétences sur les points suivants:
- Caractérisation mécanique expérimentale des composites
- Observations et analyses microstructurales (MEB, tomographie X)
- Corrélation d’images numériques

Contexte de travail

Ce post-doc de 18 mois s’inscrit dans le cadre d’un projet collaboratif entre MATEIS (UMR 5510, situé à l'INSA Lyon) et l’ICA (UMR 5312, situé à l'IMT Mines Albi) et se déroulera en majorité à MATEIS. Le laboratoire MATEIS (regroupant environ 150 personnes) travaille sur les relations microstructure/propriétés des différentes classes de matériaux dont les céramiques et les composites. Le post-doc proposé ici s'inscrit dans les activités du groupe Céramiques et Composites de MATEIS et s'intéresse plus particulièrement aux composites à matrice céramique. L'ICA, partenaire du projet, est plutôt spécialisé sur la mise en oeuvre des composites dont les composites à matrice céramique.
Ce projet vise à étudier un composite sandwich à fibres inorganiques et à matrice géopolymère en vue de son optimisation en lien avec son processus de fabrication. Le chercheur post-doctorant s’attachera à étudier le comportement thermomécanique de ce composite afin d’évaluer ses propriétés mécaniques mais aussi d’identifier ses mécanismes d’endommagement et son potentiel thermomécanique sous chargement monotone et en fatigue. Le comportement à chaud sera étudié dans une gamme de température allant jusqu’à quelques centaines de degrés Celsius.
Cette étude expérimentale fera appel à des essais mécaniques instrumentés par émission acoustique et suivis par corrélation d’images, et s’appuiera sur des observations microstructurales conventionnelles (MEB, tomographie X) pour analyser les mécanismes d’endommagement microstructuraux, en particulier au niveau des liaisons interstrates. Au delà de la compréhension du comportement de base de ce type de composite, la connaissance de ces mécanismes devra permettre également de donner des éléments de réflexion sur la réparabilité de ce type de matériau et sur l’analyse de son cycle de vie.
Ce post-doc se déroulera en relation avec un deuxième post-doc qui a déjà débuté dans le cadre de ce projet et qui s’intéresse plus particulièrement aux méthodes de fabrication du composite.

Contraintes et risques

Post doc localisé à Villeurbanne (MATEIS - INSA Lyon) en échange avec l'IMT Mines Albi (ICA).
Risques nuls.