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

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