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Thèse CEMEF 2022 : Une nouvelle solution de lubrification adaptée à l’électrification des véhicules

Postée le 10 juin

Lieu : CEMEF, Sophia Antipolis (Site de Mines Paris-PSL). · Contrat : CDD · Rémunération : Rémunération 21 930€ brut annuel €

Société : Mines Paris-PSL CEMEF

Leader mondial dans le domaine des matériaux, des procédés et de leur modélisation, le CEMEF réalise une recherche partenariale avec l'industrie et forme des experts (doctorats et mastère spécialisé).
Pluridisciplinaire, le CEMEF étudie tous les types de matériaux (métaux et alliages métalliques, polymères synthétiques et issus de la biomasse, composites, béton...) et de procédés industriels en s’intéressant aux différentes étapes de la vie du matériau :
élaboration -> mise en forme -> traitements thermiques -> assemblage -> propriétés d'usage -> recyclage
Elément majeur d’innovation, sa compréhension du comportement des matériaux aux différentes échelles, de l'interaction outil-matière, de l’impact des procédés sur les propriétés finales permet l’optimisation et le développement de procédés de fabrication de plus en plus complexes et contraints (technologie, énergie, environnement…).
Il s’appuie sur des approches couplant techniques expérimentales et modélisations numériques
Le CEMEF, c'est plus de 160 ingénieurs, chercheurs, étudiants, techniciens, animés par la même curiosité face à la complexité des phénomènes, la même envie de se dépasser pour agrandir le champ des connaissances, le même goût du défi scientifique.
C’est un centre de recherche de MINES ParisTech, associé au CNRS.
Spécialisations : polymères, bioplastiques, composites, métaux, alliages métalliques, transformation des matériaux, physique, mécanique, thermique, propriétés d'emploi, tenue en service, modélisation numérique, développement logiciel, calcul intensif, surfaces.

Around 15 PhD projects, with industrial collaborations, are anticipated for a start in October.
Find all the details, and online application, on the Cemef website: https://www.cemef.minesparis.psl.eu/en/open-phd-positions/

Description du poste

Les enjeux écologiques liés à la lutte contre la pollution sont au centre des préoccupations de notre société. Dans ce contexte, la voiture électrique (EV) constitue un levier majeur pour faire face aux normes anti-pollution. L’électrification des moteurs implique de nouveaux défis en matière de lubrification et de tribologie [1-2]. En effet, les contraintes thermomécaniques exercées sur les lubrifiants de transmission au sein des boîtes de vitesses sont d’une sévérité accrue. Une lubrification compatible avec les spécificités de l’environnement d’un moteur électrique (basse viscosité pour limiter les pertes visqueuses, donc propriétés tribologiques en régime limite accrues, bonne conductivité thermique et propriétés diélectriques) est nécessaire. Par ailleurs, une amélioration de l’efficience et l’autonomie des véhicules électriques impose une réduction de son poids. L’utilisation de nouvelles solutions matériaux telles que les alliages légers à haute performance dans les systèmes de transmission est un levier important pour l’allègement des structures. Cependant, les additifs à action tribologique synthétisés à façon pour les aciers sont moins efficaces sur ces alliages, plus important, les mécanismes tribo-chimiques qui résultent d’interactions entre les molécules chimiques des additives et les surfaces autres que en acier restent très peu documentés dans la littérature [3]. Dans le cadre de ce projet de thèse, nous proposons, d’utiliser des nanoparticules dans des lubrifiants [4] comme ‘catalyseur’ pour améliorer l’efficacité des additifs à action tribologique vis-à-vis d’alliages autres que les aciers [5]. L’approche proposée est holistique traitant à la fois la nature des surfaces en contact, les additifs de lubrification (anti-usure, limiteurs de frottement) et les spécificités des conditions de contact dans un e-véhicule. La thèse aura pour finalité de comprendre la nature des interactions entre les nanoparticules et les additifs de lubrification, et leur impact sur la cinétique et la durabilité des tribofilms formés en fonction des surfaces en contact.
Résumé du travail :
- Optimisation de la dispersion/stabilité des nanoparticules dans le lubrifiant
- Etude des performances tribologiques du nano-lubrifiant dans un contact non ferreux sous régime de lubrification mixte/ limite en comparaison avec un contact en acier
- Mise en place d’essais tribologiques avec une cinématique de roulement/glissement pour mimer à l’échelle laboratoire les sollicitations dans un système de transmission
- Analyse et compréhension des mécanismes de lubrification faisant intervenir des interactions entre les nanoparticules, le package d’additif et les surfaces en contact
- Etude de la durabilité des tribofilms : ce travail sollicitera une platine d’essais micromécanique in situ MEB dont les développements actuels permettent de réaliser des essais d’indentation, de rayure et de compression en régime quasi statique

Plus d'infos sur : https://www.cemef.minesparis.psl.eu/offre-de-these-une-nouvelle-solution-de-lubrification-adaptee-a-lelectrification-des-vehicules/

Profil recherché

- Ingénieur et/ou Master recherche en science des Matériaux
- Une expérience en tribologie serait appréciée
- Goût pour le travail de développement expérimental et de la pratique des techniques de caractérisation avancée
- Aptitude à la modélisation numérique
- Bon niveau de pratique du français et de l'anglais (niveau B2 ou équivalent minimum).
- Bonnes capacités d'analyse, de synthèse, d’innovation et de communication. Qualités d’adaptabilité et de créativité.
- Motivation pour l'activité de recherche.
- Projet professionnel cohérent.

Pour postuler :

Candidatures en ligne uniquement sur :
https://applyfor.cemef.mines-paristech.fr/phd/

Documents à fournir :
- votre CV*
- relevé officiel et détaillé de notes de vos dernières années d'études
- 1 ou 2 lettres de recommandation (professeur ou responsable de stage)
*pièce obligatoire pour valider la candidature, les autres documents pourront être adressés ultérieurement.