Post-doctorat - Etude de la réactivité de couples métal/céramique à haute température

Sciences pour l'ingénieur Post-doctorat - Etude de la réactivité de couples métal/céramique à haute température - H/F L'étude et la mise en œuvre de métaux à fort caractère réducteur nécessitent l'emploi de contenants les plus inertes possibles chimiquement. Des matériaux céramiques sont généralement employés dans ce cas, souvent de type oxydes, sous forme de liner ou de revêtement. Lorsque les sollicitations mécaniques de ces matériaux deviennent trop importantes, ils sont souvent complétés par une enveloppe métallique garantissant l'intégrité mécanique de l'ensemble, généralement sous forme de creuset. L'étude de systèmes réels montre que cette inertie chimique n'est que toute relative et s'estompe avec la température. La durabilité de l'ensemble creuset métallique / liner céramique / métal liquide relève alors des cinétiques de réactions aux différentes interfaces. Il est alors nécessaire de quantifier ces cinétiques réactionnelles pour être capable d'estimer la durée de vie de l'ensemble. 1 an + 2 x 1an renouvelables Objectif général : Identifier le couple métal/céramique présentant la meilleure durabilité en présence d’actinides liquides jusqu’à 1800 °C. Objectifs détaillés : 1. Etude et optimisation thermodynamique, via la méthode CALPHAD, des systèmes d’intérêt afin de constituer une base de données thermodynamiques dédiée ; 2. Elaborer les échantillons céramiques des systèmes d’intérêt ; 3. Déterminer les cinétiques réactionnelles creuset / liner des systèmes d’intérêt ; 4. Déterminer les cinétiques réactionnelles liner / actinides liquides ; 5. Mettre en place et piloter la réalisation des pièces consommables de géométries complexes. La première étape de ce projet concernera l’étude thermodynamique des systèmes d’intérêt, impliquant la construction d’une base de données thermodynamique dédiée via la méthode CALPHAD. L’élaboration d’échantillons de céramiques appartenant aux systèmes d’intérêt sera réalisée en parallèle. Ils seront utilisés dans une deuxième étape dédiée à l’étude de réactivité des matériaux céramiques retenus avec un métal réfractaire d’une part et d’actinides liquides d’autre part. Des essais d’interaction seront pour cela réalisés, via des traitements thermiques adaptées (températures et durées de maintien), afin de déterminer les cinétiques réactionnelles des différents couples métal/céramique. Enfin, sur la base des cinétiques réactionnelles, le matériau céramique présentant les meilleures performances en termes de durabilité chimique sera retenu pour la réalisation de pièces consommables de géométries complexes. Ces pièces devront être élaborées via le procédé le plus adapté permettant de garantir les géométries et tolérances associées. Conformément aux engagements pris par le CEA en faveur de l'intégration des personnes handicapées, cet emploi est ouvert à toutes et à tous. Le CEA propose des aménagements et/ou des possibilités d'organisation pour l’inclusion des travailleurs handicapés. Participant à la protection nationale, une enquête administrative est réalisée pour tous les collaborateurs du CEA afin d'assurer l'intégrité et la sécurité de la nation. Chimie des matériaux, Réactivité, Cinétique, Diffusion, Microstructure, Thermodynamique CALPHAD, ThermoCalc Post-doctorat