Post-Doc - Etude des propriétés rhéologiques de polymères destinés au rotomoulage des vessies d’étanchéité des réservoirs de stockage à hydrogène dans le cadre du développement d’une instrumentation ultrasonore

Description :
Conséquence de la raréfaction des ressources fossiles et du changement climatique qui s’opèrent depuis quelques années, les énergies alternatives font l’objet de nombreuses recherches depuis des années. Dans ce contexte, la filière hydrogène connaît un fort développement et elle constitue l’un des axes de recherche essentiels à la transition énergétique que nous connaissons actuellement. L’introduction progressive de gaz comme l’hydrogène dans le secteur des transports suppose de surmonter les difficultés liées notamment au stockage embarqué. Ce stockage doit être sûr, économique et il doit permettre de parcourir autant de kilomètres qu’un véhicule actuel. Parmi les différentes solutions en développement, le stockage de l’hydrogène gazeux à une pression de service de 700 bars est la technologie la plus prometteuse et la plus économique.
Le post-doctorat proposé se place dans le cadre du projet de recherche Collaborative – Entreprise (PRCE) « Ulhys » (SimUlation of rotomolded poLymer viscosity for HYdrogen by ultraSonic testing method) financé par l’ANR et se déroulera au sein du Laboratoire GREMAN (Groupe de Recherche en Matériaux, Microélectronique, Acoustique et Nanotechnologie) à l’INSA Centre Val de Loire à Blois et à l’Université de Tours. Les réservoirs de stockage à hydrogène étudiés sont constitués d’une vessie d’étanchéité en thermoplastique fabriquée par rotomoulage, et d’une coque composite fabriquée par enroulement filamentaire. L’objectif principal du projet Ulhys est l’optimisation le cycle de fabrication de ces vessies d’étanchéité à travers le suivi des propriétés rhéologiques du polymère en temps réel au cours du rotomoulage à l’aide de techniques ultrasonores.
Le projet Ulhys est donc un projet pluridisciplinaire. Les mesures ultrasonores seront menées par un post-doctorant acousticien, tandis que les caractérisations des matériaux polymères seront prises en charge par un post-doctorant spécialiste des polymères pour lequel nous recrutons.
Le travail du post-doctorat consistera à la fois à caractériser les propriétés des polymères du projet à l’état liquide (caractérisation du polymère pendant sa mise en forme) et à l’état solide (caractérisation de la vessie d’étanchéité).
Le premier objectif est la réalisation des caractérisations rhéologiques des polymères du projet. La chambre du rhéomètre sera équipée d’une instrumentation ultrasonore. Les caractérisations rhéologiques se feront simultanément par des mesures rhéométriques et ultrasonores. Plusieurs paramètres acoustiques qui ont fait l’objets d’études préalables et ont montré leur pertinence, seront étudiés de façon à déterminer les plus adaptés pour décrire l’ensemble des phases d’un cycle de rotomoulage reproduit dans le rhéomètre. Un lien phénoménologique entre les mesures rhéologiques et ultrasonores sera établi dans l’objectif de dégager des abaques qui permettront d’optimiser les conditions de rotomoulage.
Le second objectif sera de caractériser les propriétés des polymères issus des vessies d’étanchéité obtenues avant et après optimisation du cycle de rotomoulage. Il s’agit de démontrer et de quantifier le gain de performance apporté par le suivi ultrasonore de la viscosité du polymère au cours du cycle de fabrication. Les propriétés recherchées sont les propriétés physico-chimiques (DSC), les propriétés thermiques (ATG) et les propriétés mécaniques (traction, HDT, DMA) et les propriétés de perméation.

Profil des candidats : Doctorat en science des polymères. Idéalement avec une formation ingénieur.
Compétences requises :
• Connaissances générales des matériaux polymères
• Caractérisation expérimentale des matériaux polymères à l’état liquide et solide
• Ouverture vers d’autres sciences telle que les ultrasons
• Rédaction d’articles et de communications scientifiques en anglais
• Rigueur, sens pratique, curiosité, travail en équipe, communication

Reference :

Date de démarrage : 01 décembre 2023

Durée : 8 mois

Contacter :
INSA Centre Val de Loire Laboratoire GREMAN
Séverine Boucaud Gauchet
BLOIS
email : severine.boucaud-gauchet@insa-cvl.fr
Téléphone : 02.54.55.84.13