HydrogenSol
Modification structurale de la surface d’un titane par choc thermomécanique à haute fréquence obtenu par un jet d’azote supercritique sous pression.
Abondement 2020
Le besoin initial
Le projet vise à étudier les mécanismes de modification de surface d’un titane pur lors d’un choc thermomécanique à haute fréquence basse température et haute pression dynamique. Cette sollicitation inédite est obtenue par l’impact d’un jet de N2 supersonique cryogénique à haute densité moléculaire. L’autre objectif est d’établir la relation paramètres process N2 – défauts structuraux induits. La surface recherchée confère au matériau des propriétés d’échange et d’adhérence d’un dépôt futur.
Le verrou à lever
- Méconnaissance de la réaction chimique du titane pur au contact avec la molécule N2 injectée dans les conditions opératoires extrêmes de vitesse et de température.
- Méconnaissance du comportement mécanique et métallurgique du titane cible après exposition à un choc thermomécanique à forte intensité engendré par le jet d’azote supercritique cryogénique sous pression.
- Contrôle de la morphologie de surface du titane pur obtenue par une sollicitation thermomécanique non conventionnelle.
Les moyens R&D mis en oeuvre
- Échantillons de titane pur de test.
- Procédé de traitement de surface par la technologie azote supercritique cryogénique sous pression.
- Outil de projection N2 piloté par bras robotisé avec contrôle de la cinématique de balayage et du spot N2 à l’impact.
- Banc d’essai avec système de contrôle des paramètres opératoires.
- Chaîne numérique d’acquisition et d’analyse des données
- Microscope optique Keyence VHX-7000_970F
- Microscopie électronique à balayage (MEB)
- Système de mise sous vide des échantillons après traitement pour caractérisation.
Les perspectives de partenariats
Génération de morphologies de surface inédites et variabilité contrôlée en fonction des paramètres process azote supercritique, augmentation de la surface spécifique, modification de la chimie de surface, enrichissement en molécules d’azote en extrême surface, création de microfissures. Traitement des matériaux destinés pour l’adsorption moléculaire (chimie, réacteurs), structuration de la surface pour des applications de revêtements (protection et fonctionnalisation des pièces).
