Doctorat(H/F): Etude du dépôt chimique en phase vapeur du système Si-C-Al-N pour radiants électriques c

Sujet de thèse :
Le développement de radiants électriques corps noir représente une solution de rupture pour la décarbonation des fours industriels à haute température. Pour surpasser les capacités des brûleurs à gaz naturel, ces radiants doivent fonctionner jusqu’à 1600°C dans des atmosphères gazeuses corrosives, ce qui nécessite des matériaux et assemblages aux propriétés radiatives et mécaniques optimisées. Dans ce contexte, le projet IMPALA, porté par un consortium académique et industriel vise à développer des radiants en SiC pour décarboner les fours industriels, en combinant modélisation multiéchelle, revêtements réfractaires et tests réels de tenue à l’oxydation.
Dans ce cadre, le sujet de thèse porte sur le développement de revêtements multicouches à base de Si-C-Al-N, optimisés pour des applications à très haute température, en combinant synthèse par la technique de dépôt chimique en phase vapeur (CVD), caractérisation structurale avancée et modélisation multiphysique pour comprendre et maîtriser les liens entre microstructure, propriétés radiatives et tenue en service.
Résultats attendus :
-Cartographie des liens entre microstructure (porosité, phases, taille de grains) et propriétés radiatives/émissivité pour le système Si-C-Al-N.
-Etude de l’intégration du revêtement à base de Si-C-Al-N dans une structure de type bondcoat/couche fonctionnelle/topcoat
-Modèle prédictif de l’évolution des contraintes et de la croissance d’oxydes en fonction de la température et du temps et de l’architecture du multicouche.
-Architecture multicouche validée dans des tests de laboratoire et test en conditions réelles répondant au cahier des charges industriel.

Diplômes : Les candidats et candidates doivent être titulaires d’un master de deux ans (ou d’un diplôme équivalent de niveau bac+5) en science des matériaux, génie des procédés ou dans un domaine apparenté.

Compétences : Esprit critique, Conception de protocoles de recherche, Capacité de présentation, Travail d’équipe, Gestion du temps, Organisation et Approche interdisciplinaire, très bon anglais (écrit/parlé). De bonnes compétences en méthodes numériques et en analyse statistique sont requises.
Contexte :
Le SIMaP (Science et Ingénierie des Matériaux et Procédés – UMR 5266), laboratoire mixte CNRS/Grenoble INP/Université Grenoble Alpes, est un pôle d’excellence en science des matériaux et procédés innovants. Il couvre des domaines variés, de la métallurgie aux nanomatériaux, en passant par les matériaux pour l’énergie, et dispose d’équipements de pointe pour la recherche. Le sujet de thèse s'intègre dans le projet IMPALA : https://www.pepr-spleen.fr/projet/impala/