Stage M2: Relation entre la microstructure et les propriétés mécaniques d’une couche sol-gel de silice

Résumé

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Description

CONTEXTE

De nombreuses fonctions sont apportées aux vitrages de Saint-Gobain par dépôt de revêtements pour apporter une fonction d’isolation thermique dans les bâtiments ou dans le domaine du transport et d’apporter de nouvelles propriétés optiques ou de surfaces, par exemple: le contrôle de l’hydrophobie/hydrophilie, l’amélioration de la résistance à la rayure ou des fonctions esthétiques. De nombreux produits verriers subissent une trempe thermique afin de conférer au verre une meilleure résistance mécanique. Dans ce cas, le développement de revêtements fonctionnels résistant à haute température (> 600°C) est un défi de taille. Pour répondre à cette problématique, les revêtements sol-gel sont des candidats particulièrement intéressants. En effet, la nature inorganique des précurseurs utilisés leur confère une bonne résistance à la température et permet une bonne adhésion covalente sur substrat verrier.

Une des limites de ces matériaux est cependant liée aux fortes contraintes qui apparaissent durant la condensation du réseau et l’évaporation des solvants générant des craquelures dans les couches. La relation entre l’épaisseur des revêtements, leur composition et ce phénomène de craquelure est bien connu de la littérature et quelques protocoles pour mesurer les contraintes dans les couches ont déjà été mis au point. Cependant, plusieurs phénomènes se produisent lorsque le verre est chauffé au-dessus de sa Tg comme la diffusion de sodium vers la couche, ce qui peut modifier son comportement en température.

 

OBJECTIF DU STAGE

Une première étude a été réalisé sur une formulation de sol-gel de silice de référence qui a permis de mettre en évidence une évolution liée entre la microstructure et les contraintes. Le stage a pour objectif de reprendre cette étude sur une autre formulation d’un sol-gel de silice hybride comprenant une partie organique. Le but est d’identifier si la partie organique permet de jouer subtilement sur la microstructure et les contraintes associées durant la montée en température. Dans ce but, l’étudiant(e) sera formé à la synthèse et le dépôt de sol-gel, la microscopie Raman pour étudier la structure de la couche, qu’il/elle mettra en relation avec des mesures de contraintes ou de mécaniques par nano indentation.

 

PROFIL SOUHAITE

Etudiant(e) en dernière année d’école d’ingénieur ou master 2 avec des connaissances en chimie des matériaux et/ou en mécanique avec un goût pour le travail expérimental et en équipe, de la rigueur et une grande autonomie. La compréhension écrite et orale en anglais et en français est requise. Le stage sera constitué de synthèse chimique et d’essais mécaniques, le candidat devra avoir un attrait autant pour la chimie que la mécanique des matériaux.

Formation demandée

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Expérience demandée

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Conditions

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