Le Centre national de la recherche scientifique est un organisme public de recherche pluridisciplinaire placé sous la tutelle du ministère de l’Enseignement supérieure et de la Recherche. Créé en 1939 et dirigé par des scientifiques, il a pour mission de faire progresser la connaissance et être utile à la société dans le respect des règles d’éthique, de déontologie et d’intégrité scientifique.

Sujet de thèse :
Contexte

Au cours de la rentrée atmosphérique, les bords d’attaque des engins spatiaux sont soumis aux environnements les plus extrêmes, nécessitant des matériaux avancés. Actuellement, les composites C/C ou C/Résine assurent ces fonctions mais leur sensibilité à l’oxydation engendre leur consommation, modifiant la géométrie des pièces. De par leur température de fusion supérieure à 2500°C, les céramiques ultra-réfractaires (UHTC – Ultra High Temperature Ceramics) constituent des matériaux candidats potentiels sous formes de revêtement, de pièces massives ou en tant que matrice de composites à renforts en fibres de carbone.
Néanmoins, ces matériaux doivent performer dans de diverses conditions et les compositions conventionnelles peuvent présenter des limites. Dans le domaine de la métallurgie, l’émergence des alliages haute entropie (HEA), c’est-à-dire des alliages composés d’au moins 4 éléments dans des proportions proches de l’équimolarité, a ouvert un nouvel horizon d’étude de par leurs propriétés supérieures aux alliages conventionnels. C’est ainsi que les céramiques haute entropie (HEC) ont fortement suscité l’intérêt des chercheurs ces dernières années car ils permettraient d’atteindre des performances inégalées.

Objectifs et méthodes

L’objectif de ces travaux de thèse est de synthétiser des céramiques haute entropie, ou plus largement à composition complexe, ultra-réfractaires. Au préalable, des calculs thermodynamiques seront conduits afin de déterminer les phases et leurs compositions attendues en fonction de la composition globale. Les matériaux synthétisés seront par la suite caractérisés et densifiés sous forme de pastilles ou au sein de composites. La tenue à l’oxydation de ces derniers sera testée via différentes techniques (laser, torche plasma ou oxyacétylénique, …). Via la compréhension des mécanismes d’oxydation, des modifications de composition seront effectuées afin d’optimiser la tenue à l’ablation des matériaux.
Une fois que des compositions d’intérêt auront été identifiées, le second enjeu de ce doctorat sera de les insérer dans des composites à renforts fibres de carbone ou bien d’élaborer directement des composites de type C/UHTC haute entropie.
Contexte :
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 36 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 se situe dans un secteur relevant de la protection du potentiel scientifique et technique (PPST), et nécessite donc, conformément à
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Le Centre national de la recherche scientifique est l’une des plus importantes institutions publiques au monde : 34 000 femmes et hommes (plus de 1 000 laboratoires et 200 métiers), en partenariat avec les universités et les grandes écoles, y font progresser les connaissances en explorant le vivant, la matière, l’Univers et le fonctionnement des sociétés humaines. Depuis plus de 80 ans, y sont développées des recherches pluri et interdisciplinaires sur tout le territoire national, en Europe et à l’international. Le lien étroit que le CNRS tisse entre ses missions de recherche et le transfert vers la société fait de lui un acteur clé de l’innovation en France et dans le monde. Le partenariat qui le lie avec les entreprises est le socle de sa politique de valorisation et les start-ups issues de ses laboratoires (près de 100 chaque année) témoignent du potentiel économique de ses travaux de recherche.

Contraintes et risques :
Néant