Thèse "Mesure de propriétés thermophysiques des métaux liquides en lévitation à très haute température sous évaporation contrôlée"

Dans un contexte où les métaux fondus interviennent à des étapes clés de certaines industries : transport (automobile, maritime, etc.), énergie (nucléaire, etc.), sidérurgie, via les procédés de fabrication additive, de coulée ou de soudage, la connaissance des propriétés de la matière liquide devient un enjeu crucial. Depuis plusieurs années, le laboratoire IRDL est moteur pour ces mesures qui sont complexes et en constant développement.
Le travail envisagé vise à réaliser le développement de la mesure de propriétés (tension de surface, masse volumique, viscosité) des métaux à l'état liquide dans la gamme des très hautes température 1 500 °C - 4 000 °C au moyen de dispositifs de lévitation aérodynamique. Ces dispositifs sont composés de caméras rapides, enceintes de protection gazeuse et de lasers de chauffage. La méthodologie sera revue et améliorée pour étendre et améliorer la plage de mesure. Pour cela, les essais seront réalisés à différents niveaux de pression afin de maîtriser l'évaporation des alliages métalliques qui est un problème majeur pour tous les laboratoires travaillant sur la thématique. Ce type de méthode devrait permettre de générer des données à des niveaux de températures jamais atteints auparavant.
La thèse (éventuellement précédée d'un stage) visera à concevoir et développer une méthodologie permettant de déterminer ces propriétés. La démarche sera basée sur des mesures de température et de forme (par caméra rapide), sur la définition d'expériences optimales, sur la modélisation des différentes physiques impliquées et sur la compréhension des phénomènes particuliers ayant lieu à ces niveaux de température (évaporation du métal, désorption de gaz, gaz supercritique, etc.).