Institut Carnot Chimie Balard Cirimat Institut Carnot Chimie
Institut Carnot Chimie Balard Cirimat
Institut Carnot Chimie Balard Cirimat Chimie, Matériaux et Procédés ÉNERGIE CHIMIE DURABLE SANTÉ COSMÉTIQUES MATÉRIAUX POUR LE TRANSPORT MATÉRIAUX HAUTE PERFORMANCE Ø 610 chercheurs dont 230 doctorants (35 CIFRE) ØCertifications ISO 9001 ØMembre de la Filière Carnot « Manufacturing » (10 Carnot +ONERA) ØPartenaire avec LAAS-CNRS de la plateforme régionale Multi. Fab (fabrication additive multi-matériaux, multi-procédés et multi-échelles)
Cermet cuivre-ferrite par fabrication additive sur lit de poudre Mise en œuvre d’un procédé de fabrication additive sur lit de poudre ü Pièces multi-matériaux de type cermet cohérentes ü Caractérisation microstructurale des cermets o Matériau : mélange de poudres micrométriques (10 à 50 mm) - poudre commerciale de cuivre métallique - poudre de ferrite mixte Ni. Fe. Co synthétisée au laboratoire Composition du cermet : Cu-Ferrite mixte Ni. Fe. Co pour une application aux anodes inertes pour la production d’aluminium o Equipement : Pro. X 200 (Phenix-3 DSystem)–Laser Nd-YAG à 1064 nm-300 W - Epaisseur lit de poudre, pas, vitesse, stratégie d’écriture fixés - Puissance=paramètre variable - Sous atmosphère neutre
Cermet cuivre-ferrite par fabrication additive sur lit de poudre - Pièces de 10 mm x 1 mm - Pièces cylindriques de 8 mm de diamètre et 30 mm de longueur P=90 W zones densifiées 500 à 1000 mm pores de quelques centaines de micromètres 500 mm ü Pièces cohérentes ü Taux de densification 60 -65% ü Conservation des phases spinelle et métallique
Cermet cuivre-ferrite par fabrication additive sur lit de poudre Métal Oxyde 10 mm 100 mm MET Phase métallique Phase oxyde MET
Cermet cuivre-ferrite par fabrication additive sur lit de poudre Comparaison avec la microstructure observée après un frittage conventionnel ü A partir du même mélange de poudre mis en forme par pressage uniaxial à 200 MPa ü Frittage sous atmosphère neutre à 1060°C ou 1100°C pendant 2 heures Ferrite mixte Ni. Fe. Co 100 mm Cu
Cermet cuivre-ferrite par fabrication additive sur lit de poudre o Microstructure originale Nanostructuration d’un matériau à partir de poudres micrométriques Distribution des phases de l’échelle de quelques nanomètres à quelques micromètres Effet sur les propriétés physico-chimiques des matériaux? o Mécanismes de formation Procédé de type SLM ü Températures localement élevées sous l’effet du faisceau laser ü Refroidissements rapides et différence de température de fusion du métal (1080°C) et de l’oxyde (T>1500°C) Fusion du métal et du ferrite Morphologie des inclusions
Cermet cuivre-ferrite par fabrication additive sur lit de poudre o Electrolyse pendant 4 h dans des bains de cryolithe à 1000°C (collaboration avec le LGC) Dissolution partielle de l’électrode porosité o Réduction de la porosité par un traitement SPS ultérieur tout en conservant la microstructure Taux de densification supérieur à 90%
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