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

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