L'ONERA, acteur central de la recherche aéronautique et spatiale, emploie plus de 2000 personnes. Placé sous la tutelle du ministère des Armées, il dispose d'un budget de 289 millions d'Euros (2023), dont plus de la moitié provient de contrats d'études, de recherche et d'essais. Expert étatique, l'ONERA prépare la défense de demain, répond aux enjeux aéronautiques et spatiaux du futur, et contribue à la compétitivité de l'industrie aérospatiale. Il maîtrise toutes les disciplines et technologies du domaine. Tous les grands programmes aérospatiaux civils et militaires en France et en Europe portent une part de l'ADN de l'ONERA : Ariane, Airbus, Falcon, Rafale, missiles, hélicoptères, moteurs, radars Reconnus à l'international et souvent primés, ses chercheurs forment de nombreux doctorants. Les céramiques eutectiques sont des matériaux avancés présentant une excellente résistance
mécanique et thermique à haute température, une haute résistance à l'oxydation et à la corrosion, une
bonne stabilité chimique, une faible conductivité thermique, ainsi qu'une faible densité. Grâce à leurs
propriétés uniques, elles peuvent être utilisées dans plusieurs domaines de haute technologie tels que
l'aéronautique et le spatial, en tant que composants pour les moteurs à réaction et turbines, boucliers
thermiques et buses de moteurs fusées.
L'intégration de la fabrication additive (FA) dans la production de céramiques eutectiques reste un
domaine en développement, nécessitant des avancées en matière de matériaux, de procédés et de
modélisation des phénomènes thermomécaniques. Les principaux obstacles sont leur point de fusion
élevé, ainsi que leur sensibilité à la fissuration qui est attribuée à la solidification rapide de la FA.
C'est dans ce cadre que s'inscrit cette alternance, qui vise à optimiser la composition des céramiques
eutectiques et les paramètres d'élaboration par FA, pour garantir des propriétés mécaniques,
thermiques et fonctionnelles optimales.
Différentes étapes seront nécessaires pour la réalisation de ce travail, dont les principaux axes sont
présentés ci-dessous :
1. Choix de la composition chimique et des phases eutectiques : Sélectionner des systèmes
eutectiques adaptés et analyser la stabilité des phases à haute température et leur compatibilité avec
les procédés de la FA. Ajuster la proportion des constituants eutectiques pour améliorer la résistance
mécanique et la ténacité à la rupture. Introduire des dopants ou des nano-additifs pour affiner la
microstructure.
2. Optimisation des poudres ou suspensions : Les compositions seront mises en forme par un procédé
d'agglomération / séchage dont il sera nécessaire d'optimiser les paramètres.
3. Contrôle de la solidification et de la microstructure : Les conditions de FA seront optimisées dans le
but de minimiser la formation de porosités et de fissures. La vitesse de refroidissement sera également
régulée pour obtenir une organisation optimale des phases eutectiques.
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