Dans un contexte de forte croissance, nous proposons une :

THESE CIFRE sur l’électrodéposition de revêtements type HEA

La compréhension, la maîtrise, et la pérennisation des revêtements de surface constituent un axe de développement stratégique majeur pour le futur de la connectique. Parmi ces cas identifiés, celui des revêtements protecteurs (anti-corrosion, continuité électrique et de blindage) constitue un axe fort. Afin d’atteindre les performances qui leur sont demandées, les corps de connecteurs, que nous appellerons désormais carrosseries, sont, entre autres, plaqués de différents revêtements métalliques de surface, pour l’essentiel par voie liquide électrolytique et/ou chimique. La nature des revêtements est variable, et dépend en grande partie des durées souhaitées de tenue à la corrosion.

À ce stade, il semble que certains métaux utilisés dans les revêtements de surface, ainsi que les procédés associés pour les déposer, puissent, à terme, contrevenir à certaines directives environnementales. Cela pourrait également avoir des répercussions sur les savoir-faire des connecticiens et sur les équipements de haute technologie intégrant ces composants. Parmi les exemples souvent cités figurent le cadmium et les sels de chrome (VI), notamment dans le cadre des passivations chromiques.

L’objectif de la thèse s’inscrit dans le cadre de nos travaux de recherche sur de nouveaux revêtements REACH et RoHS compatibles pour des applications dans des environnements sévères, et plus spécifiquement, pour de la tenue en température, pouvant aller de 300 à 1000°C suivant les cas d’application. Le-la doctorant(e) sera en charge de développer, en collaboration avec le laboratoire LEPMI, un nouveau revêtement à base d’un matériau HEA (high entropy alloy) à partir du procédé d’électrodéposition. Ce revêtement sera déposé à terme sur un alliage d’aluminium de la série 6000 et devra répondre à un cahier des charges précis appliqué à la connectique (durabilité du matériau de base, tenue au brouillard salin neutre, couleur, continuité électrique, tenue en température, rétrocompatibilité, endurance mécanique, …). Suivant les résultats et l’avancée des travaux il n’est pas exclu d’envisager d’autres natures de substrat comme de l’acier inox ou des alliages cuivreux.

Des premiers travaux réalisés au LEPMI ont démontré la faisabilité de déposer un revêtement à base de Fe-Cr-W. Ils serviront de base et devront être étoffés d’une recherche bibliographique approfondie. Le bain de dépose ainsi que les différents paramètres d’électrodéposition seront à étudier et à optimiser. Des premiers dépôts seront effectués sur des matériaux modèles (C, Cu) et seront adaptés pour des dépôts sur alliage d’aluminium (série 6000).

Missions principales

1. Veille bibliographique sur les revêtements HEA par électrodéposition

- Recherche bibliographique

- Synthèse des travaux répertoriés

- Sélection des éléments métalliques à déposer

- Choix d’un bain de dépose

2. Développement et optimisation d’une solution à trois éléments sur substrats références

- Mise en œuvre du bain

- Optimisation des constituants

- Optimisation des paramètres liés au dépôt (électrodépôt)

- Dépôt sur substrats références (C, Cu)

- Caractérisation des dépôts : composition, microstructure, homogénéité

3. Applications sur alliage d’aluminium de type connecteur

- Adaptation sur alliage d’aluminium (série 6000)

- Caractérisation des dépôts : composition, microstructure, homogénéité

- Caractérisations fonctionnelles des revêtements : tenue à la corrosion, conductivité électrique, tenue mécanique

4. Incorporation d’un quatrième voire cinquième élément dans la composition du revêtement

- Sélection des éléments adéquats

- Adaptation et optimisation du bain

- Adaptation et optimisation des paramètres de dépose*

- Caractérisation des dépôts : composition, microstructure, homogénéité

- Caractérisations fonctionnelles des revêtements : tenue à la corrosion, conductivité électrique, tenue mécanique

5. Scale-up sur ligne pilote

- Transfert des solutions sur ligne pilote en cuve de plusieurs dizaines de litre

- Application sur pièces réelles et optimisation procédé au besoin

- Caractérisations fonctionnelles

Pendant la durée de la thèse, la majorité des travaux de recherche seront menés au laboratoire LEPMI et des échanges réguliers seront organisés entre le LEPMI et Amphenol Socapex. Le-la doctorant(e) travaillera en synergie et en étroite collaboration avec les équipes de recherche du LEPMI, l’atelier de traitement de surface ainsi que le laboratoire R&T d’Amphenol Socapex. Cet environnement Amphenol/LEPMI a un savoir-faire reconnu à l’international et complémentaire. De plus ces acteurs disposent de moyens techniques et spectroscopiques de pointe permettant d’appréhender au mieux la problématique de ce sujet.