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Formulation de matériaux composites et modélisation des propriétés barrière aux gaz

IFP Energies nouvelles - Lyon

Stage - Sciences des Matériaux

Réf. R173 TRELA-BAUDOT 22/11/19
Localisation
Rhône
Début
dès que possible
Durée
de 5 à 6 mois
Indem.
Oui

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. De la recherche à l’industrie, l’innovation technologique est au cœur de son action, articulée autour de trois priorités stratégiques : mobilité durable, énergies nouvelles et hydrocarbures responsables.

Dans le cadre de la mission d’intérêt général confiée par les pouvoirs publics, IFPEN concentre ses efforts sur :

  • l’apport de solutions aux défis sociétaux de l’énergie et du climat, en favorisant la transition vers une mobilité durable et l’émergence d’un mix énergétique plus diversifié ;
  • la création de richesse et d’emplois, en soutenant l’activité économique française et européenne et la compétitivité des filières industrielles associées.

Partie intégrante d’IFPEN, l’école d’ingénieurs IFP School prépare les générations futures à relever ces défis.

Formulation de matériaux composites et modélisation des propriétés barrière aux gaz

Contexte et description du sujet :

IFP Energies nouvelles (IFPEN) est un acteur majeur de la recherche et de la formation dans les domaines de l’énergie, du transport et de l’environnement. En termes d’innovation, ses trois priorités stratégiques s’articulent autour de la mobilité durable, des énergies nouvelles et des hydrocarbures responsables.
IFPEN travaille à la fois sur la diversification des sources d’énergie mais aussi sur des technologies de pointe dans la production offshore avec l’industrie pétrolière.

Le sujet de ce stage s’intègre dans cette dernière thématique. En effet, au sein des conduites Oil & Gas, le fluide transporté est, selon le champ exploité, plus ou moins concentré en gaz corrosifs (CO2 et H2S). Par diffusion à travers la gaine polymère interne, ces gaz corrosifs peuvent endommager les couches supérieures constituées de fils d’acier et ainsi fragiliser l’ensemble de la structure.

L’objectif de ce stage est de formuler, caractériser et modéliser des matériaux composites à base de charges carbonées et de polymère thermoplastique en optimisant certains paramètres, tels que la nature, la concentration des constituants et additifs, mais aussi le mode de formulation (homogénéité).

Pour mener à bien cette étude, IFPEN dispose de différents équipements de formulation, de mise en œuvre de matériaux thermoplastiques (malaxeur, extrudeuse) mais aussi d’outils d’enduction, de pulvérisation. Pour le traitement des données et la modélisation, des outils numériques tels que R et COMSOL multiphysics seront également mis à disposition.

Les performances des matériaux composites synthétisés seront caractérisées entre autres, par mesures de perméabilité aux gaz, par microscopie pour juger au mieux de la qualité de la dispersion ou du revêtement de même que leur tenue mécanique. L’optimisation de la formulation du matériau « barrière » sera guidée par la modélisation physique des propriétés de transport de gaz dans le composite en considérant l’effet de la tortuosité ainsi générée.

Au sein du département Electrochimie et Matériaux, le stagiaire sera en charge de réaliser une étude bibliographique sur la mise en œuvre de composites et la modélisation de la diffusion d’un gaz dans un matériau non-idéal. Il s’appliquera ensuite à réaliser différentes formulations afin d’optimiser la dispersion des charges dans ce dernier. Les performances de ces composites, notamment en termes de propriétés barrière aux gaz seront étudiées et modélisées afin de guider l’optimisation. En parallèle de ces essais, le stagiaire rédigera un rapport de synthèse comprenant l’étude bibliographique, ainsi que les résultats des expériences, le développement de modèles et simulations réalisés.

Profil souhaité du candidat :

Bac+5 chimie avec des compétences en matériaux et en modélisation.

Organisé, autonome, réactif, le candidat aura l’occasion de montrer durant ce stage son goût pour l'expérimentation et la modélisation (des compétences en programmation seraient un plus) ainsi que le travail en laboratoire dans le respect des consignes de sécurité.

Durée : 6 mois
Lieu : IFP Énergies nouvelles, rond-point de l’échangeur de Solaize, 69360 Solaize
Contacts : Emmanuelle TRELA-BAUDOT et Rémy MINGANT


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Contact

IFP Energies nouvelles - Lyon
Emmanuelle TRELA-BAUDOT ou Rémy MINGANT
Rond point de l'échangeur de Solaize
69360 Solaize
Logo IFP Energies nouvelles - Lyon

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