Missions

Le/la post-doctorant(e) prendra part à la conception et se chargera de l'installation, la mise en route et la prise en main d'un nouveau réacteur de dépôt/infiltration chimique en phase vapeur (CVD/CVI) de laboratoire, à gradient axial de température et configuration variable de pression et de renouvellement du gaz. Par la suite, il/elle synthétisera à l’aide de la nouvelle installation des dépôts base SiC sur des milieux poreux modèles à partir du système CH3SiCl3/H2. En parallèle, il/elle analysera l’évolution de la phase gazeuse issue du réacteur à l’aide de moyens déjà existants ou originaux. Enfin, il/elle caractérisera les échantillons obtenus en termes d’homogénéité d’infiltration, de composition élémentaire, de structure et microstructure. Les résultats expérimentaux seront corrélés et confrontés à une modélisation du procédé (réalisée en parallèle en collaboration avec Safran Ceramics), afin d’appréhender les processus chimiques à l’origine de la croissance et influant sur la nature des dépôts.

Activités

- Participer à la conception d’un nouveau réacteur CVD/CVI de laboratoire instrumenté (mesures P, T et analyses des gaz),
- Prendre en charge l’installation et la mise en route du nouveau réacteur CVD/CVI,
- Choisir les milieux poreux modèles et les paramètres d’expérience les plus pertinents,
- Réaliser des dépôts et infiltrations dans ces milieux poreux,
- établir les relations entre les paramètres du procédé et les caractéristiques physico-chimiques des dépôts,
- Proposer des mécanismes chimiques homogènes et hétérogènes susceptibles d’être à l’origine du dépôt.

Compétences

Docteur(e) en Physico-chimie de l’élaboration et caractérisation des matériaux, de préférence par voie gazeuse et sous forme de couches minces (carbures ou autres)
Goût pour le développement de dispositifs expérimentaux, l'instrumentation, le développement de techniques in situ, la caractérisation physico-chimique et structurale de couches minces (DRX, SEM-EDS, TEM, Raman, EPMA, AES…).
Plusieurs années d'expérience post-doctorale en gestion de projets de recherche (le/la post-doctorant(e) sera à terme amené(e) à encadrer un/une futur(e) doctorant(e)).
Aptitude à travailler en équipe, capacité d'adaptation et de communication, rigueur, organisation et autonomie… Excellentes compétences en rédaction de rapports, publications scientifiques et présentations.

Contexte de travail

Le LCTS est un laboratoire qui est localisé sur le campus bordelais; c'est une unité mixte à quatre tutelles - le CNRS, l'Université de Bordeaux, le groupe Safran et le CEA. Il totalise déjà 35 ans de recherches amont sur les composites réfractaires, matériaux très hautes performances employés dans l'aéronautique, le spatial et le domaine de l'énergie. C'est une équipe unique travaillant en mode projet en partenariat étroit avec ses cotutelles non-académiques. Il y a actuellement 34 personnels permanents, une quinzaine de doctorants et 4 post-doctorants.
Le poste proposé concerne l'élaboration par voie gazeuse de composites SiC/SiC pour la prochaine génération de moteurs aéronautiques. La démarche globale dans laquelle il s’inscrit 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 (CVD/CVI « pulsée »).
L’objectif du post-doc est d’apporter des éléments de compréhension sur les effets de ces différentes stratégies sur la vitesse de dépôt, l’homogénéité d’infiltration et la nature du solide déposé. Pour cela, un réacteur de laboratoire de CVD/CVI sera conçu permettant de simuler et contrôler, en régime stationnaire, l’effet des pressions et températures rencontrées en mode pulsé au sein des milieux poreux modèles. Des expériences seront ensuite réalisées avec plusieurs milieux poreux modèles et différents gradients de température et conditions de pression/flux de gaz du réacteur. Des expériences seront notamment réalisées en conditions extrêmes d’appauvrissement de la phase gazeuse (basse pression, temps de séjour élevé) représentatives des transitoires susceptibles d’être rencontrés en CVD/CVI pulsée. Différentes techniques d’analyse des gaz (par ex. FTIR) et du solide (SEM-EDS, SEM-FIB, EPMA, spectroscopie Raman, TEM…) seront mises en œuvre. Le but final est d’apporter des éléments de compréhension sur les mécanismes chimiques homogènes et hétérogènes intervenant lors du dépôt, afin de les relier à la qualité d’infiltration et à la nature du solide déposé.

Le poste se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à la réglementation, que votre arrivée soit autorisée par l'autorité compétente du MESR.

Contraintes et risques

Le procédé CVD/CVI fait appel à des gaz toxiques et corrosifs. Il est toutefois sans risque si les règles en matière d'hygiène, sécurité et environnement sont respectées, comme c'est l'usage au LCTS. Une analyse préliminaire de risque sera réalisée avant la mise en service du nouveau moyen CVD/CVI.