Nous élaborons et caractérisons des matériaux comme les verres métalliques massifs, les alliages complexes d’intérêt pour la métallurgie et les matériaux assemblés.
Equilibre de phases d’alliages
Cette thématique concerne la métallurgie structurale optimisée par des expériences et des calculs thermodynamiques et entre dans le design thermodynamique d’alliages innovants. Les développements portent sur les relations entre structures métallurgiques et équilibres de phases avec une approche intégrée des déterminations expérimentales (ATD/DSC, dilatométrie) et de la modélisation par la méthode Calphad en synergie avec le pôle modélisation du groupe TOP. Il s'agit de permettre la maîtrise des microstructures (morphologie et distribution des phases à l'issue de la solidification et des transformations qui surviennent au retour à la température ambiante) par la détermination des diagrammes de phases.
Récemment, les projets ont été dédiés aux alliages de type Cu-Fe-Ni ou pour les alliages de type Fe-Ti-B (Projet ANR MatetPro ADRERA). (plus)
Mouillage, germination et réactivité aux interfaces liquide/solide
Ces études ont pour objectif de relier les propriétés macroscopiques de mouillage et d’adhésion à la chimie fine interfaciale, d’introduire les mécanismes élémentaires des réactions interfaciales liquide/solide et de déterminer les chemins de diffusion dans les systèmes multiconstitués métal/métal et métal/céramique. Elles mettent en oeuvre des expériences modèles (goutte posée et couple de diffusion) et des mesures de surfusion par DSC.
Les concepts développés à partir de ces recherches fondamentales sont appliqués dans les domaines de l'assemblage des matériaux céramiques et métalliques par des alliages de brasure en collaboration étroite avec le Laboratoire de Conception et Assemblages (LCA) du CEA Liten et le Laboratoire Packaging et Assemblage (LPA) du CEA Leti. (plus)
Les concepts développés à partir de ces recherches fondamentales sont appliqués dans les domaines de l'assemblage des matériaux céramiques et métalliques par des alliages de brasure en collaboration étroite avec le Laboratoire de Conception et Assemblages (LCA) du CEA Liten et le Laboratoire Packaging et Assemblage (LPA) du CEA Leti. (plus)
Elaboration et caractérisation de matériaux vitrifiés
L’un des thèmes de recherche dans ce cadre est l'observation directe de l'ordre atomique local dans les métaux vitrifiés. Grâce à l’avancement des nanotechnologies lié à la focalisation des faisceaux d’électrons à une section sous-nanométrique, dans le cadre d’une collaboration avec les chercheurs japonais et chinois, nous avons pu observer directement, pour la première fois, les clusters qui constituent la structure des verres métalliques à l’échelle atomique. Nous avons récemment effectué une étude par microscopie aux rayons-X d'une feuille pliée vitreux Pd40Cu30Ni10P20 à l'aide d'un micro-faisceau concentré au synchrotron de Grenoble (ESRF). Une cristallisation a été clairement détectée sur le côté compression de la fibre neutre. Les résultats et l'analyse de la fréquence de germination sont compatibles avec la nucléation massive de cristallites dans les bandes de cisaillement formées sous contrainte de compression dans un verre métallique ayant une large plage de température de liquide surfondu ?T = Tx-Tg entre la transition vitreuse Tg et la cristallisation à Tx (ANR-France-Chine « implants vitrifiés et ANR-Emergence Ressorts vitrifiés », réseaux européens « BioTiNet » et « VitriMetTech ») .