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Optimisation des microstructures et propriétés des matériaux par traitement électromagnétique (EPM) – OPTIMAG

Résumé de soumission

Le contrôle des propriétés des matériaux par la modification de microstructure est le but final de la science des matériaux. Conventionnellement, la microstructure résulte de la solidification et de la transformation à l?état solide pendant la coulée et le traitement thermo ou/et thermomécanique. Puisque, d'une part les atomes des matériaux possèdent un magnétisme intrinsèque et d'autre part, les gradients thermiques et chimiques dans la zone pâteuse produisent des courants thermoélectriques dans cette zone, l'utilisation du champ magnétique D.C intense externe pendant la solidification et la transformation à l?état solide peut produire des forces volumiques capables de contrôler les microstructures et d?agrandir le nombre de routes pour le procédés. Ce projet vise à explorer et révéler les mécanismes de l'évolution de microstructure des alliages métalliques traités sous champ magnétique statique intense (solidification et traitement thermique à l?état solide) avec une attention spéciale à l'effet sur la convection, la diffusion, les caractéristiques d'interface, la microstructure et l'évolution des orientations cristallographiques pendant la solidification et la transformation de phase à l?état solide pour optimiser les propriétés. Le projet sera basé sur 4 tâches. Le but de la tâche 1&2 est d'étudier fondamentalement l'effet d'un champ magnétique de D.C sur la microstructure dû à la convection thermoélectrique dans les métaux à l'état liquide, sur les comportements de diffusion dans l'état liquide-solide et à l'orientation d'orientation des grains et la texture cristallographique pendant la solidification et à la transformation de phase à l?état solide pendant l'élaboration des matériaux au moyen d'observations expérimentales et de simulations théoriques. Le but de la tâche 3&4 est d'étudier de nouvelles techniques de traitement avec un champ magnétique de D.C pour produire des comsosites Ni-nano Al2O3 et des alliages ferromagnétiques à mémoire de forme fortement texturés, notamment les alliages Ni-Mn-Ga. Le projet sera entrepris dans le cadre général d'une coopération entre les 2 groupes d'équipes : LETAM (UMR CNRS 7078 UPVM, Metz) avec son partenaire Northeastern Univeristy, Shenyang China et SIMAP (UMR CNRS 5266 INPG-UJF, Grenoble) avec son partenaire Shanghai Univeristy. SIMAP et Shanghai (élaboration, analyse, caractérisation et modélisation) a conduit avec succès le travail de recherches sur le contrôle de la solidification des alliages non ferreux, par exemple, Al-Cu et Mn-Bi sous un champ magnétique intense, alors que LETAM et Shenyang (caractérisation microstructurale, calcul cristallographique et simulation Ab initio) sont bien connus pour leur travail innovateur sur la transformation de phase à l?état solide sous champ magnétique élevé et la transformation martensitique d?alliages ferromagnétiques à mémoire de forme. La complémentarité des plateformes expérimentales et des qualifications disponibles dans chacun des laboratoires partenaires constituent un pilier pour ces succès préexistants et une base raisonnable et solide pour la proposition actuelle (pour la description détaillée du travail préexistant, voir la section 2). De la recherche intensive précédente sur Electrompagnetic Processing of Materials EPM conduite séparément par les deux associés, ils ont identifié leur intérêt commun à développant davantage le domaine nouveau du traitement des matériaux sous les champs magnétiques D.C, sa nature multidisciplinaire et leurs capacités complémentaires scientifiques dans ce domaine. D'ailleurs, les caractéristiques multidisciplinaires de la proposition actuelle exigent la coopération des deux équipes. L'expérience valable et réussie de coopération des deux groupes d'équipes dans le travail de recherches sur le traitement électromagnétique des matériaux (EPM) dans différents états de matériaux offre une base solide pour cette recherche élargie sur EPM. Les compétences scientifiques complémentaires, la préparation de matériaux appropriés et l'équipement et les dispositifs d'analyse adaptés garantit le niveau et la qualité de l'exécution du projet. Le présent projet permettra aux partenaires de consolider et développer la connaissance de base (contrôle, perfectionnement et conséquences sur les effets thermoélectriques et/ou de diffusion) et de proposer des nouvelles et prometteuses (optimisation de solidification et texturation des alliages magnétiques polycristallins à mémoire de forme).

Coordination du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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