Thèse CIFRE : Etude du phénomène de bullage des matériaux réfractaires en contact verre (H/F)

Description de l'offre

Saint-Gobain conçoit, produit et distribue des matériaux et des solutions pensés pour le bien-être de chacun et l’avenir de tous. Rejoignez une communauté innovante, passionnée et entreprenante pour améliorer le monde de demain.

Fort de plus de 58 000 collaborateurs répartis dans 48 pays, le Pôle Matériaux Innovants de Saint-Gobain propose un portefeuille unique de solutions haute technologie et à forte valeur ajoutée pour l’habitat et l’industrie. Il est un acteur mondial de premier plan dans le domaine des Matériaux Haute Performance (céramiques, polymères, abrasifs et tissus de verre) et des produits verriers à destination des marchés du bâtiment et des transports, dont l’automobile.

Situé à Cavaillon dans le Vaucluse, près d’Avignon, le Centre de Recherche et d’Etudes Européen, Saint-Gobain CREE étudie et caractérise une large gamme de produits de haute technologie, allant des réfractaires utilisés dans les fours verriers et industriels, jusqu’aux matériaux à architecture contrôlée, en vue d’applications dans des domaines tels que l’énergie, l’environnement et l’habitat (applications thermiques ou mécaniques, etc.).

 

Le phénomène de bullage des matériaux réfractaires, qui peut survenir sous certaines conditions au contact d'un verre à haute température (>1000°C) est d'importance majeure car ce bullage peut être source de défauts dans le verre, très problématique pour les verres dont une grande qualité est requise (verres électroniques, verre cristal etc.). C'est un phénomène complexe dans lequel intervient les propriétés de conduction ionique et électronique des phases du matériau réfractaire, le redox du réfractaire et son écart de redox avec le verre, la perméabilité à l'oxygène du réfractaire (et le contact ou non de celui-ci avec l'air ambiant), la dissolution des réfractaires dans le verre et les mouvements inter-diffusifs etc.

Le type de réfractaire, le type de verre et la température du système induisent des comportements au bullage très différents. De nombreuses études (projets de recherches, stages) ont déjà traité du phénomène de bullage, et on trouve dans la littérature notamment la publication de Baucke et al. qui tente des hypothèses explicatives. Néanmoins cette théorie est loin d'expliquer tous nos résultats d'essais en laboratoire, et certaines réactions avancées semblent même erronées à la lumière de certaines de nos expérimentations.

L’objectif de cette thèse est donc de proposer un scénario cohérent sur le phénomène de bullage des réfractaires au contact des verres, grâce à l’étude des propriétés des matériaux citées ci-dessus et aux résultats d’expérimentations.

Dans le cadre de cette thèse, vous serez amené à étudier divers matériaux : produits à haute zircone électrofondus, produits de zircon isopressés ou non, produits alumineux isopressés.

Vous mènerez en particulier des mesures de conductivité ionique et électronique des matériaux à haute température, ainsi que des mesures de perméabilité à l'oxygène afin de relier propriétés des produits en température et phénomène de bullage.

Vous devrez également mener d’autres études en parallèle (mesures de ddp, mesures de redox par synchrotron, essais de bullage...), qui seront intégrées à la réflexion dans le but d'expliquer les phénomènes.        

La thèse sera hébergée au sein du laboratoire LEPMI, situé au cœur du campus universitaire de Grenoble sur la commune de Saint-Martin-d'Hères (38).

Vous serez amené à effectuer des déplacements réguliers au Centre de R&D Saint Gobain CREE, basé à Cavaillon (84).