index - Equipe Microstructures de Croissance Auto-organisées de l'IM2NP

 

L’objectif de l’équipe MCA est l’analyse des mécanismes fondamentaux et des processus dynamiques intervenant dans la formation, la sélection et la stabilité des microstructures de solidification, la ségrégation ainsi que la structure de grains, en relation avec les questionnements issus des procédés industriels. La difficulté du sujet vient du fait que la formation du solide à partir du bain fondu met en jeu des mouvements convectifs dans le fluide, induisant ainsi des couplages entre des phénomènes dynamiques dont les échelles de longueur et de temps sont réparties sur plusieurs ordres de grandeur. L’équipe conduit des recherches expérimentales associées à des simulations numériques. L'originalité de l’équipe vient de ses compétences spécifiques et reconnues dans trois domaines :

-La caractérisation in situ et en temps réel de la solidification, qui donne accès à la dynamique de formation et de croissance des structures, sur les systèmes modèles transparents (techniques optiques : observation directe et interférométrie) ou sur des alliages opaques (radiographie et topographie X-synchrotron et radiographie avec une source X de laboratoire).

-L’analyse de l’influence du mode de transport sur la formation et la sélection de la microstructure de solidification, ainsi que sur la transition colonnaire-équiaxe (CET) par des expériences uniques en microgravité et au sol sur des alliages transparents et métalliques.

-L’analyse quantitative des expériences requiert une comparaison poussée avec les simulations numériques les plus en pointes, que l’équipe réalise en interne ou dans le cadre de collaborations avec des groupes nationaux et internationaux internationalement reconnus.

 

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Collaborations

Mots clés

Thermal analysis --- analyse thermique ATOMIZED DROPLET Microstructure formation X-ray radiography In situ observation Columnar to equiaxed transition Casting A1 Directional solidification Modeling Nucleation undercooling ALLOYS Aluminum Al - Si alloys A1 Impurities A1 Characterization Solidification X-ray Radiography Microstructures Grain growth Al-Cu alloys Equiaxed growth Magnetic field B1 Alloys A2 Growth from melt Synchrotron Dendrite growth A1 111 facets Solute diffusion Aluminium alloys ATOMIZATION Alliages Temperature gradient zone melting Aluminium-Silicon Alloy Cells Metallic alloys Interface dynamics X-ray radiography and topography Initial transient Structural defects Nucleation Atomization Microstructure Alliages métalliques Radiography Growth Strain X-ray imaging Hardness Al-Cu alloy A1 Nucleation Aluminium A1 Growth laws Directional Solidification Segregation Al-Ni alloy Aluminum alloy Equiaxed solidification Intermetallics A2 Microgravity conditions Synchrotron X-ray radiography Transparent alloys A1 convection Bulk organic alloys Photovoltaic Natural convection A1 X-ray topography Fragmentation Twins Silicon Grain refining Convection DECLIC Al–Si alloys Grain competition Semiconducting silicon Microgravity Bifidobacteria Mechanical properties Dendrites Impurities Grain Grain structure Columnar-to-equiaxed transition Dislocations Quasicrystals A1 Dendrites Morphological stability Si poisoning Strains Bragg diffraction imaging Mushy zone Columnar Alloys Sedimentation Physical Sciences Characterization ACRT B2 Semiconducting silicon CET Directional solidification