Description du sujet de thèse

Objectif de la thèse
Dans ce contexte, l'objectif de ce travail est de déterminer le domaine de fonctionnement de ces composites sous air à haute température, sous chargement mécanique et dans le temps afin de conclure sur la capacité de ces matériaux à être intégrés dans diverses parties d'un propulseur.

Programme de travail
• Développement d'essais mécaniques, instrumentés, à température ≥ 1500°C, sous air
• Réalisation d'essais à différents couples (T°, charge, temps) pour obtenir différents niveaux d'oxydation des éprouvettes et déterminer les niveaux d'oxydation critique
• Compréhension et quantification des mécanismes de ruine du matériau oxydé
• Relier l'abattement mécanique à l'altération par oxydation progressive dans le temps & apporter une modélisation globale (basée sur les modèles existant) permettant de représenter les scenarii établis

Contexte de travail

Dans le cadre du développement de matériaux pour la propulsion, il y a besoin de mener une comparaison des comportements thermomécaniques de composites C/C-SiC avec les C/C couramment utilisés. Ces matériaux sont parmi les plus performants en termes de tenue mécanique et tenue à l'oxydation, tout en étant relativement légers et d'un coût moins élevé que les composites SiC/SiC. Cependant, ces composites sont constitués de matériaux aux propriétés thermomécaniques suffisamment différentes pour amener le développement d'une fissuration de la matrice C-SiC, dès l'élaboration et susceptibles de s'étendre dans les conditions de fonctionnement à haute température sous environnement de propulsion. Aujourd'hui, la capacité d'une pièce à résister dans le temps à un certain niveau de chargement mécanique n'est pas disponible en fonction de sa position sur le propulseur avec son chargement thermomécanique local.

Contraintes et risques

Techniques mises en œuvre
• Tests à haute température sous chargements mécaniques, avec suivi : des déformations, de l'émission acoustique et de la résistance électrique
• Caractérisations :
- Identification phases : DRX/MEB/Raman
- Suivi des épaisseurs des matériaux consommés et des oxydes formés : microscopie optique et MEB

Compétences requises
Master/Ingénieur, spécialisé en Matériaux/comportement mécanique et présentant un intérêt pour le travail de recherche en lien avec l'industrie.

Informations complémentaires

Thèse CNRS sur financement groupe Safran (2135 euros brut/mois)