Apprenti ingénieur : élaboration et caractérisation de revêtements innovants par pvd h/f

Les enjeux environnementaux actuels et les efforts visant à atténuer les impacts du changement climatique nécessitent d’accélérer la transition des systèmes énergétiques vers les énergies bas-carbone (solaire, éolien, hydraulique, nucléaire). En effet, ces énergies produisent peu de gaz à effet de serre. Elles impliquent cependant de soumettre les équipements à des environnements agressifs. L’ajout de revêtements en surface des matériaux constitue alors un moyen essentiel pour améliorer leurs propriétés fonctionnelles, notamment leurs résistances à l’oxydation, à la corrosion, à l’usure, à l’érosion et aux hautes températures dans des conditions sévères. La technologie de dépôt de pulvérisation cathodique magnétron en régime d’impulsions de haute puissance (High-Power Impulse Magnetron Sputtering) est l’une des techniques pouvant élaborer de nouveaux revêtements protecteurs. Il s’agit d’un procédé de dépôt en phase physique (Physical Vapor Deposition)utilisant un plasma par pulvérisation d’une cible, constituée du matériau à déposer, pour créer le film mince. Cette technique HiPIMS permet d’obtenir des revêtements denses et adhérents grâce à l’utilisation de vapeurs atomiques très énergétiques et de forte densité. Toutefois, il est nécessaire d’optimiser les conditions de dépôt afin d’obtenir des revêtements performants dans le temps.

L’objectif du contrat d’apprentissage est de contribuer aux travaux d’élaboration et de caractérisation des revêtements protecteurs au sein du Laboratoire d’Ingénierie des Surfaces et Lasers (LISL). La première étape consistera à prendre en main un réacteur de dépôt de PVD-HiPIMS qui permet de revêtir des échantillons de géométries complexes (plaques, tubes) et de grandes dimensions (jusqu’à 40 cm de hauteur et 24 cm de largeur). Cet équipement permet également de déposer plusieurs éléments simultanément afin d’élaborer des alliages complexes et performants. Les matériaux déposés sont principalement des métaux et des oxydes. Les conditions de dépôt de ces revêtements innovants devront être déterminées et à optimiser selon l’application visée. Ces dépôts seront ensuite caractérisés à l’aide des techniques disponibles au laboratoire (macrographie, MEB, EBSD, DRX, RAMAN, essais mécaniques) ou à l’aide d’autres techniques disponibles sur le site du CEA Saclay.