Dans le cadre d'un contrat de thèse d'une durée de 36 mois, le Laboratoire Matériaux & Composants Magnétiques recherche un(e) doctorant(e) qui travaillera sur le sujet suivant : Compréhension des évolutions microstructurales au cours des traitements thermiques pour les aimants SmCo riches en fer.

Descriptif du sujet :           

Les aimants permanents de type Sm₂Co₁₇ sont particulièrement intéressants pour des applications à hautes températures et sont à ce titre des composants stratégiques dans le domaine de l’aviation et de la défense. L'un des axes de développement majeurs pour les aimants commerciaux Sm₂Co₁₇ consiste à obtenir à la fois des performances magnétiques élevées et une réduction des matières critiques (le cobalt notamment).

L’objectif de la thèse sera de comprendre le rôle et la sensibilité des paramètres du procédé qui pilotent l’évolution de la microstructure au sein d’aimants Sm2Co17 riches en Fe et des propriétés qui en découlent. Ces évolutions seront suivies par différentes caractérisations (analyses chimiques, mesures magnétiques, observations microstructurales par MEB et MET, …) effectuées sur des échantillons prélevés lors des différentes étapes du procédé. L’objectif est de suivre de façon systématique (et pour la première fois sur ce type d’aimants) les transformations structurales (ségrégations chimiques, évolution de la teneur en Sm, présence de défauts, contamination en oxygène, etc…) intervenant, depuis la synthèse de l’alliage jusqu’à l’aimant final. Ces caractérisations doivent permettre d’aboutir à une description des mécanismes de formation de la microstructure attendue. Ces mécanismes sont activés lors des différents traitements thermiques mais l’influence de l’état métallurgique et chimique (par exemple la densité de défauts et l’inhomogénéité chimique) hérité des étapes précédentes du procédé est encore mal connu et devra être précisé. Des simulations numériques conduites à l’aide de modèles micro-magnétiques seront mises en œuvre dans l’objectif de préciser l’influence de la microstructure observée sur la coercitivité mesurée. Cette approche doit conduire à proposer des optimisations du procédé permettant d’atteindre des valeurs de coercivité > 2000 kA/m pour des teneurs en Fe > 20 % en masse, ceci de façon robuste et répétable sur les équipements du laboratoire, en vue d’obtenir des niveaux de TRL > 5.

Diplôme : Master ou ingénieur dans matériaux métalliques et procédés

Profil recherché avec quel type de stage : Ingénieur matériaux avec une expérience dans l’élaboration et la caractérisation microstructurale des alliages métalliques