Axe 2 – Procédés plasmas et lasers
Développement de procédés de revêtement et de traitement de surface intégrant recherche fondamentale et recherche appliquée. A l’interface de la physique des procédés plasma/laser et de la physique de la matière condensée, notre démarche scientifique aboutit à la synthèse de dépôts présentant des propriétés spécifiques et à la réalisation d’objets fonctionnels de l’échelle nanométrique jusqu’à l’échelle millimétrique grâce à la complémentarité des équipements de laboratoire et de la plateforme SAFIR de revêtements pour la recherche et l’industrie. Cette plateforme a été créée en parallèle du Laboratoire commun PROTHEÏS avec les entreprises Safran et Oerlikon.
Démarche scientifique
– Compréhension des processus élémentaires dans le plasma via des modélisations physiques et numériques couplées à des diagnostics
– Etude des mécanismes de croissance propres à chaque matériau pour une meilleure connaissance et pour la maîtrise des propriétés des matériaux
– Elaboration des dépôts, caractérisation et relations procédé/propriétés
– Intégration des matériaux dans des dispositifs/systèmes/objets fonctionnels soumis à des exigences croissantes en termes de performances.
Trois thématiques de recherche
– Processus élémentaires en phase plasma et en surface
– Conception, optimisation, digitalisation des procédés
– Films et dépôts fonctionnels, matériaux intelligents
Les thématiques de recherche s’appuient sur deux groupes de compétences relatifs aux procédés mis en œuvre et sur des équipements spécifiques.
Domaines d’applications
Énergie, aéronautique, environnement, santé, transports, technologies de l’information et de la communication
Responsable d’axe : Vincent RAT | Tous les membres de l’axe
Projection thermique
Animateur : Simon Goutier
Procédés de projection thermique
Modélisation/Simulation des torches à plasma d’arc et des procédés de projection plasma
Diagnostics des plasmas et des particules
Revêtements pour l’aéronautique (barrières thermiques, dépôts anti-CMAS, dépôts abradables), revêtements antibactériens et virucides
Procédés de laboratoire : Projection plasmas de poudres, de suspensions, de solution de précurseurs, Plasma Spray PVD, projection flamme, projection d’aérosols
Procédés de la plateforme SAFIR : projection plasma, HVOF, HVAF, projection dynamique à froid basse et haute pression
Films minces et Nanostructures
Animateur : Cédric JAOUL
Procédés de dépôt en phase vapeur assistés par plasmas ou laser et plasmas hors d’équilibre, caractérisation
Procédés de génération de nanoparticules en phase gazeuse
Films minces micro ou nano structurés, mono ou multicouches
Matériaux intelligents pour l’électronique et la photonique / Intégration dans des composants micrométriques
Revêtements pour la durabilité des surfaces (usure, érosion, corrosion)
Procédés de laboratoire : PECVD micro-onde basse pression et pression atmosphérique (Torche à Injection Axiale), pulvérisation cathodique magnétron confocale (DC et RF) couplé générateur de nanoparticules en vol, Ablation laser (3 enceintes de dépôt, couplage avec un générateur de nanoparticules, Laser à Excimères KrF (248nm) et YAG (532nm).
Procédés de la plateforme SAFIR : Evaporation par arc, pulvérisation cathodique magnétron, HIPIMS