Jobs in Grenoble, United States

Fonctionnalisation chimique de poudres inorganiques dédiées à la fabrication additive

La fabrication additive, et plus particulièrement la fusion laser sur lit de poudre (L-PBF), connaît un essor important dans de nombreux secteurs stratégiques grâce à sa capacité à produire des pièces aux géométries complexes, à favoriser le développement de nouveaux matériaux et à permettre la réutilisation de la matière première, contribuant ainsi à une démarche d’économie circulaire en optimisant l’usage des ressources et en limitant les déchets. Parmi les thématiques émergentes, le développement de matériaux « connectés » suscite un intérêt croissant, notamment pour intégrer des fonctionnalités capables de prolonger la durée de vie des composants. L’incorporation de luminophores dans des pièces métalliques s’inscrit dans cette dynamique. Ces particules, capables d’émettre de la lumière lorsqu’elles sont excitées, agissent comme des sondes luminescentes intégrées dans le métal et permettent de suivre en temps réel l’état de dégradation du matériau.

Aujourd’hui, la preuve de concept de l’intégration de luminophores par L-PBF a été validée en fabriquant avec succès des couches métalliques aux propriétés optiques. Toutefois, les hautes températures du procédé impactent les poudres luminescentes et favorisent leur fusion, ce qui génère des modifications microstructurales et altère leurs performances optiques. De plus, les poudres luminescentes commerciales peuvent contenir des impuretés qui réagissent lors de la fusion et affectent les propriétés finales de la pièce.

Le stage a pour objectif d’explorer et d’optimiser des méthodes de fonctionnalisation de poudres luminescentes afin de les enrober pour améliorer leur résistance aux températures du bain de fusion et limiter les interactions entre luminophores et matrice métallique. La couche protectrice devra être conçue de manière à rester transparente aux longueurs d’onde d’excitation et d’émission. Par ailleurs, des luminophores synthétisés au laboratoire pourront être développés afin de contrôler leur granulométrie, leur morphologie et leur composition chimique. Des composants pourront également être intégrés lors de la synthèse pour renforcer leur stabilité thermique.

Les missions à réaliser durant le stage comprennent :

• Effectuer un état de l’art sur : a) matériaux luminescents inorganiques développés à hautes températures et b) sur la fonctionnalisation/encapsulation de particules inorganiques dans le but d’améliorer leur tenue à la thermique.
• Tester différentes méthodes de fonctionnalisation chimique issues de l’état de l’art, telles que le sol‑gel sur les matériaux luminescents commerciaux.
• Caractériser les poudres obtenues en termes de granulométrie, morphologie, propriétés luminescentes et tenue thermique avant et après fonctionnalisation.
• Intégrer les poudres luminescentes dans des couches métalliques et fabriquer des pièces par fusion laser sur lit de poudre (L‑PBF).
• Si l’échelle de temps le permet, synthétiser des poudres luminescentes.

• Quatrième ou cinquième année d’école d’ingénieur (ou master) en science et génie des matériaux ou chimie des matériaux
• Bonnes connaissances en chimie inorganiques, procédés d’élaboration et méthodes de caractérisation des matériaux
• Motivation et intérêt pour la recherche
• Rigoureux
• Bon niveau en anglais

France, Auvergne‑Rhône‑Alpes

Français (Courant)

Bac+5 – Diplôme École d’ingénieurs

Le CEA est un acteur majeur de la recherche, au service des citoyens, de l'économie et de l'Etat.

Il apporte des solutions concrètes à leurs besoins dans quatre domaines principaux : transition énergétique, transition numérique, technologies pour la médecine du futur, défense et sécurité sur un socle de recherche fondamentale. Le CEA s’engage depuis plus de 75 ans au service de la souveraineté scientifique, technologique et industrielle de la France et de l'Europe pour un présent et un avenir mieux maîtrisés et plus sûrs.

Implanté au cœur des territoires équipés de très grandes infrastructures de recherche, le CEA dispose d’un large éventail de partenaires académiques et industriels en France, en Europe et à l’international.

Les 20 000 collaboratrices et collaborateurs du CEA partagent trois valeurs fondamentales :

• La conscience des responsabilités
• La coopération
• La curiosité