Modélisation multi-échelles de la diffusion de l'hydrogène dans un polycristal de nickel

CEA; Saclay; Sur place; EUR 20 000 - 40 000; Plein temps

Résumé du poste

Un centre de recherche en France recrute un doctorant pour une thèse sur la modélisation multi-échelles de la diffusion de l'hydrogène dans les matériaux métalliques. Le candidat idéal aura un parcours d'ingénieur ou un Master 2 en Matériaux. Le poste est basé à Saclay et débute le 01/10/2024. Les résultats de la recherche seront cruciaux pour comprendre les mécanismes de fragilisation des matériaux exposés à l'hydrogène.

Qualifications

• Ingénieur ou M2 Matériaux requis.

Responsabilités

• Modéliser la ségrégation de l'hydrogène aux joints de grains.
• Quantifier l'effet d'un joint de grain sur le coefficient de diffusion de l'hydrogène.
• Comparer les résultats à des expériences de perméation d'hydrogène.

Description du poste

Description du sujet

Domaine
Physique de l'état condensé, chimie et nanosciences

Sujets de thèse
Modélisation multi-échelles de la diffusion de l'hydrogène dans un polycristal de nickel

Contrat
Thèse

Description de l'offre

Dans de nombreuses applications, des matériaux de structure métalliques sont en contact avec de l'hydrogène qui va pénétrer dans le métal, dégrader ses propriétés mécaniques, et parfois conduire à la rupture du matériau. Les mécanismes de fragilisation par l'hydrogène ont été très étudiés par le passé. Néanmoins, il n'existe toujours pas de modèle prédictif quantitatif de ces phénomènes. Cette thèse s'intéresse à la ségrégation de l'hydrogène aux joints de grains qui est un des mécanismes de fragilisation observé. L'objectif est de modéliser la cinétique de ségrégation en partant de l'échelle atomique, ce qui implique donc de trouver les structures d'équilibre des joints de grains, d'identifier les sites de ségrégation pour chaque joint de grain, et de quantifier l'effet d'un joint de grain sur le coefficient de diffusion de l'hydrogène. Ces données alimenteront ensuite un modèle en élément finis qui permettra de calculer la répartition de l'hydrogène au cours du temps, en prenant en compte la microstructure polycristalline de l'échantillon et les propriétés spécifiques à chaque joint de grain. Ces résultats seront comparés à des expériences de perméation d'hydrogène qui donnent accès à un coefficient de diffusion moyen, ainsi qu'à des mesures localisées sur un joint de grain particulier (méthodes PANI et SKPFM)

Université / école doctorale
Sciences, Ingénierie, Santé (EDSIS)
Saint-Etienne

Localisation du sujet de thèse
Site
Saclay

Critères candidat
Formation recommandée
Ingénieur ou M2 Matériaux

Demandeur
Disponibilité du poste
01/10/2024

Personne à contacter par le candidat
SCHULER THOMAS [e-mail]
CEA
DES/DRMP/S2CM/SRMP
Section de Recherches de Métallurgie Physique
CEA - Centre de Saclay
DEN/DANS/DMN/SRMP - bât. 520 p.123
91191 Gif-sur-Yvette Cedex
0169083635

Tuteur / Responsable de thèse
CHRISTIEN Frédéric [e-mail]
Ecole Nationale Supérieure des Mines de Saint Etienne
SMS/MPI
École des mines de Saint-Étienne 158, cours Fauriel F-42000 Saint-Étienne
04 77 42 00 18

En savoir plus

• https://www.researchgate.net/profile/Thomas-Schuler-3
• https://www.pluginlabs-universiteparissaclay.fr/fiche/service-de-recherches-de-metallurgie-physique-srmp/