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

Une thèse passionnante est proposée dans un environnement de recherche innovant, axée sur la modélisation multi-échelles de la diffusion de l'hydrogène dans les matériaux métalliques. Ce projet vise à comprendre les mécanismes de fragilisation par l'hydrogène, en se concentrant sur la ségrégation aux joints de grains. Les candidats auront l'opportunité de travailler sur des modèles prédictifs et de comparer les résultats avec des expériences réelles. Rejoignez une équipe dynamique au sein d'une institution reconnue pour contribuer à des avancées significatives dans le domaine des matériaux et de la nanoscience.

Qualifications

• Formation en ingénierie ou en matériaux requise.
• Compétences en modélisation et analyse des matériaux nécessaires.

Responsabilités

• Modéliser la diffusion de l'hydrogène dans un polycristal de nickel.
• Analyser les effets de la ségrégation de l'hydrogène aux joints de grains.

Connaissances

Modélisation multi-échelles

Cinétique de ségrégation

Analyse de la microstructure

Méthodes PANI et SKPFM

Formation

Ingénieur

M2 Matériaux

Description du poste

Description du sujet de thèse

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 < email supprimé pour raison de sécurité >
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 < email supprimé pour raison de sécurité >
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

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Service de Recherches de Métallurgie Physique