Etude de la combustion des matériaux énergétiques

Lieu : Axe Combustion-Explosions du Laboratoire PRISME (https://www.univ-orleans.fr/fr/prisme/la-recherche/axe-combustion-explosions), site de l’IUT de Bourges.

Sujet : Influence conjointe de paramètres physico-chimiques sur la vitesse de combustion des compositions pyrotechniques

Descriptif : Les compositions pyrotechniques sont une famille de matériaux énergétiques qui sont utilisés dans de nombreuses applications et dont les compositions peuvent être extrêmement variées. La vitesse de combustion de ces mélanges réactifs est l’une de leurs caractéristiques fondamentales. La maîtrise de cette vitesse passe par la compréhension fine des phénomènes physico-chimiques complexes mis en jeu lors de l’allumage et de la propagation de la combustion. Les compositions pyrotechniques étudiées dans ce stage seront composées d’un oxydant et d’un réducteur métallique. Elles seront fabriquées au laboratoire sous forme de comprimés et leurs vitesses de combustion seront mesurées dans un réacteur adapté.

Une étude paramétrique sera effectuée concernant les effets sur la vitesse de différents paramètres (composition, porosité, atmosphère, voire présence d’additifs). Ces nouveaux résultats pourront être utilisés pour améliorer une méthodologie développée précédemment permettant l’étude de différents paramètres sur la vitesse de combustion (méthodologie basée sur la mise en place de nombres adimensionnels et des régressions multilinéaires).

La cinétique de ces réactions sera également étudiée. Des paramètres cinétiques globaux pourront être estimées pour les composés bruts et les compositions à l’aide des techniques classiques d’analyse thermique (ATG, DSC). Les propriétés thermiques de ces compositions pourront également être mesurées à l’aide de la méthode de la source plane transitoire.

A terme, la production de ces nouvelles données permettra de fournir à la fois des données d’entrée et de validation à un code de simulation de la combustion de ces compositions pyrotechniques.

Profil recherché : De formation Master ou Ingénieur, le ou la stagiaire devra posséder des connaissances en énergétique. Il ou elle devra également présenter un intérêt pour la combustion et si possible être sensibilisé aux risques pyrotechniques. De bonnes capacités ainsi qu’un intérêt pour les études expérimentales seront appréciés.

Le candidat devra satisfaire les conditions d'autorisation d'accès à une zone de recherche à régime restrictif (ZRR). Le candidat devra donc constituer un dossier confidentiel défense/sécurité pour pouvoir accéder aux installations expérimentales.