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

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