Kouassi N'DRI : "Etude de composites hautement chargés de poudres magnétocaloriques et imprimés pour la réfrigération"

Résumé : La fabrication additive est une alternative dans le domaine de la mise en forme des matériaux magnétocalorique. En effet, les procédés de fabrication classiques présentent des limitations matérielles (outillages onéreux) et géométriques (formes standards). La fabrication de composites à base de liants thermoplastiques et de poudres magnétocaloriques conduit par un procédé innovant d’extrusion a été étudiée de manière approfondie. Pour mener à bien cette recherche, une attention particulière est accordée à l'homogénéité des composites et à la non-dégradation des propriétés magnétocaloriques durant le processus de fabrication. Les matériaux ont été étudiés en terme de formulation de matériaux, de propriétés thermo-physiques, rhéologique, magnétocalorique et mécanique. La caractérisation rhéologique est axée sur l’exploitation des lois de comportement inélastique et l’identification des paramètres associés. Les influences de la température, du taux de cisaillement et du taux de charge en poudre sur les matériaux élaborés ont été analysées. Les effets de la température, de la vitesse d'impression sur la topologie et des propriétés physiques ont été étudiés. Des méthodes itératives ont été appliquées pour optimiser le processus de mise en forme (décrit à la figure I). La caractérisation de composites imprimés révèle des propriétés structurales et magnétocalorique favorables, telles qu'une faible porosité (~6%, mesurée par tomographie), une faible rugosité Sa (~10 µm), et un effet magnétocalorique intéressante (9,3 Jkg-1-K-1). Ce pendant la tenue mécanique reste à améliorer.

Composition du jury : 

Thierry BARRIERE, Professeur des universités, Université Bourgogne Franche-Comté, Directeur de thèse

Abel CHEROUAT, Professeur des universités, Université de Technologie de Troyes, Rapporteur

Mohamed SAHLI, Maître de conférences, Université de Caen Normandie, Rapporteur

Laurent HIRSINGER, Chargé de recherche, Université Bourgogne Franche-Comté, Co-Directeur de thèse

Alexandre GILBIN, Maître de conférences, Université Bourgogne Franche-Comté, Examinateur

Marie-France LACRAMPE, Professeure, IMT Nord-Europe, Mines telecom, Examinateur

Jean-Yves CHARMEAU, Professeur des universités, INSA de Lyon, Examinateur

Patrick ROZYCKI, Professeur des universités, Ecole Centrale Nantes, Examinateur

Localisation : Institut FEMTO-ST 15B, avenue des Montboucons 25000 BESANCON - salle Amphithéatre Jean-Jacques Gagnepain