Nom de l'entreprise / du laboratoire: Institut Jean Lamour , société SYMBIO

Contexte de travail

Dans le cadre des systèmes de conversion d’énergie électrochimique, les aciers inoxydables ont un rôle important grâce à leurs bonnes performances en conductivité électrique et thermique, en emboutissage mécanique, en résistance à la corrosion et avec un coût modéré.

Pourtant, ces matériaux sont loin d’être la solution idéale, notamment du point de vue de la durabilité. La décarbonation des transports lourds (camions) ne réussira que si la pile à combustible peut garantir une durée de vie de 15 000 heures.

Pour que les aciers inoxydables atteignent cet objectif, des traitements de surface sont nécessaires pour renforcer la résistance de l’acier au contact de l’environnement cellulaire. La couche d’oxyde natif développée sur l’acier inoxydable est connue pour ne pas garantir la protection nécessaire, mais les causes précises ne sont pas encore entièrement comprises. En alternative aux traitements de dépôt, des traitements chimiques des aciers inoxydables en phase liquide ont été mis en œuvre et semblent donner de bons résultats. Dans cette thèse, nous proposons d’explorer des voies alternatives.

Missions / Activités

Les couches superficielles modifiées seront caractérisées à l’IJL d’un point de vue morphologique (MEB, profilométrie optique) et microstructural (DRX, MET, EBSD, GDOES, XPS) et à Symbio pour la conductivité électrique et la résistance à la corrosion.

En cherchant à obtenir des couches performantes pour la conversion d’énergie, le doctorant devra surtout réaliser des couches d’oxydes aux propriétés différentes afin de corréler la structure cristalline avec la conductivité électrique. De plus, l’interaction électrique entre l’oxyde et les matériaux à base de carbone sera également étudiée. Enfin, le traitement de surface le plus prometteur sera testé sur des composants réels destinés à être utilisés dans un empilement de piles à combustible à membrane échangeuse de protons.