Saint-Gobain

Reference : 577622

Thèse - Le plasma atmosphérique, un outil de choix pour l’amélioration des interfaces et la fonctionnalisation de matériaux composites hautes performances (H/F)

  • Research and Development
  • France
    AUBERVILLIERS
  • Thesis
  • Posting date : 04/21/2020

Position description

Saint-Gobain Research Paris est l’un des huit grands centres de recherche de Saint-Gobain. Basé enrégion parisienne, ses grands domaines de recherche sont liés au verre, aux couches et revêtements de surface, aux matériaux de construction et à l’habitat en général. Préparer le futur en imaginant les produits et procédés de demain autour de l’habitat, l’énergie et l’environnement, tel est le quotidien de ses équipes de recherche (http://www.sgr-paris.saint-gobain.com/). L’équipe Procédés, Plasma, Microsystèmes (2PM) de l’Institut de Recherche de Chimie Paris (IRCP / UMR 8247) dirigée par Michael Tatoulian est spécialisée sur le génie des procédés et le développement de procédés plasmas innovants, pour des applications liées au traitement de surface des matériaux, et des procédés propres (dépollution, purification, extraction…) et de la chimie en flux continu.

Aujourd’hui dans l’industrie, la plupart des matériaux à hautes performances sont des composites mettant en jeu des interfaces entre des phases organiques et inorganiques, dont dépendent les propriétés mécaniques et de durabilité du matériau. Afin d’obtenir une bonne adhésion, il est courant de recourir à des primaires d’adhésion ajoutés en voie liquide, bien que cela représente des contraintes de coût, de procédé et de risque chimique.

La technologie de traitement de surface par plasma à pression atmosphérique peut être une technologie de choix pour activer et fonctionnaliser les surfaces. Cette technique, pouvant être adaptée sur des substrats de formes complexes, permet une grande diversité de modifications de surfaces : décapage (etching), greffage de fonctions réactives sur quelques Å (fonctionnalisation), ou bien des dépôts de couches inorganiques/organiques de chimie et de structure contrôlées sur quelques nm d’épaisseur, par polymérisation radicalaire sous plasma (PE-CVD).

L’objectif de la thèse est d’identifier les dépôts fonctionnels réalisables sur des substrats de formes complexes et de caractériser leurs propriétés physico-chimiques, l’homogénéité et la morphologie des dépôts, en comparant à des techniques plus conventionnelles (voie liquide, dépôts sous vide). Un second objectif est d’optimiser les paramètres opératoires plasmas (puissance, temps de traitement, composition et débit du gaz…) conduisant à des fonctionnalisations ou la formation de revêtements (nature chimique, structure) conférant une adhésion optimale vis à vis de matériaux composites.

Dans le cadre de cette thèse, on s’intéressera particulièrement aux substrats granulaires et fibreux inorganiques en vue d’améliorer leur adhésion avec des résines organiques. Des substrats plans modèles seront également utilisés pour caractériser et optimiser les dépôts par plasma à pression atmosphérique et permettre de transposer plus facilement la technologie sur des substrats 3D.

La thèse sera co-encadrée par l’équipe 2PM (IRCP / UMR 8247) à l’institut Pierre-Gilles de Gennes (IPGG) et Chimie Paristech-PSL et par Saint-Gobain Research Paris (Aubervilliers). Elle se déroulera sur une période de 3 ans. Le/la doctorant(e) sera basé(e) à l’IPGG et Chimie Paristech-PSL, où il/elle bénéficiera du savoir-faire et des équipements présents dans le laboratoire. Des manipulations et des réunions seront régulièrement organisées à Saint-Gobain Research Paris.

REQUIRED QUALIFICATIONS

Élève-ingénieur en fin de cycle ou Master 2 ayant une formation chimie du solide et traitements de surface avec des compétences en physico-chimie et en mécanique. Des qualités d’organisation et de communication écrite et orale, en français comme en anglais, sont indispensables.

Who are we ?

Saint-Gobain conçoit, produit et distribue des matériaux et des solutions pensés pour le bien-être de chacun et l’avenir de tous. Ces matériaux se trouvent partout dans notre habitat et notre vie quotidienne : bâtiments, transports, infrastructures, ainsi que dans de nombreuses applications industrielles. Ils apportent confort, performance et sécurité tout en répondant aux défis de la construction durable, de la gestion efficace des ressources et du changement climatique.

Avec un chiffre d’affaires de 42,6 milliards d’euros en 2019, Saint-Gobain est présent dans 68 pays avec plus de 170 000 collaborateurs.

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Saint-Gobain Research Paris, est l’un des 8 grands centres de recherche de Saint-Gobain. Pour en savoir plus : www.sgr-paris.saint-gobain.com

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