Offres d’emplois et de stages // Jobs and internships offers
Les propositions de recrutements et de stages au CIRIMAT sont reportées ci-dessous.
Job opportunities in the laboratory are listed below
Please, visit this page regularly.
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Stage M2
Influence of Sandblasting on Microstructure and Corrosion Behaviour of Aluminium Alloys Coated by a Conversion Layer
Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 14/01/2027 , Duration : 6 months
Employeur Toulouse-INP
Salaire 4.5 EUROS/hour worked (internship allowances)
Contacts Contacts : Christine Blanc, christine.blanc@ensiacet.fr
Descriptif
Research Problem Statement Hexavalent chromium (Cr(VI))-based coatings have been traditionally used for aerospace application for improving corrosion resistance of aluminium (Al) alloys. However, the carcinogenic Cr(VI) and associated regulatory restrictions have driven aerospace industry to research and develop alternate non-toxic Cr(VI)- free processes. Among these, Cr(III)/Zr-based processes have emerged as a promising alternate for improving the corrosion resistance of the Al alloys. However, the influence of key processing and microstructural parameters on the corrosion performance of these conversion layers has not been systematically established. In particular, sandblasting has been shown to lead to an improvement of the corrosion behaviour of coated samples, but the mechanisms are not clearly understood.
The corrosion behaviour of AA2024-T351 coated by a trivalent chromium layer is strongly related to its microstructure, e.g. the coarse intermetallic particles (IMPs). Sandblasting can modify several microstructural features, e.g. the dislocation density around the IMPs, leading to a modified corrosion response. However, the influence of the microstructural variations induced by sandblasting of AA2024-T351 in the Cr(III) based conversion coating process remains poorly understood. Hence, this project will focus on establishing the link between the microstructure and the corrosion resistance of the conversion layers in as-received and sandblasted conditions.
Proposed Objectives The work can be described with three steps : 1. Characterise microstructures in as-received and sandblasted AA2024-T351 at the different stages of the conversion coating process using optical microscopy and scanning electron microscopy (SEM).
2. Quantify changes in surface properties including hardness, roughness (using atomic force microscopy) and copper (Cu) content (using cyclic voltammetry).
3. Assess corrosion behaviour (open circuit potential, potentiodynamic polarisation and electrochemical impedance spectroscopy) at each stage of the coating process.
Further transmission electron microscopy (TEM) and localised corrosion kinetics using scanning electrochemical microscopy (SECM) will be carried out under supervision for the select samples. The above objectives maybe extended to other alloy (AA1050)/temper (AA2024-T3) variants for comparison.
Contexte du projet
Le CIRIMAT compte environ 240 personnes dont un peu plus de 100 permanents.
Il mène des recherches pluridisciplinaires sur les grandes familles de matériaux (métaux, alliages, céramiques, polymères, composites, multimatériaux) sous forme de poudres, films minces, revêtements, pièces massives, depuis leur conception jusqu’à leur comportement en service.
Ces recherches, fondamentales et appliquées, s’inscrivent dans le cadre de problématiques à fort impact industriel et sociétal (aéronautique, spatial, énergie, santé.).
CIRIMAT has about 240 researchers, including just over 100 permanent staff. The laboratory conducts multidisciplinary research on major classes of materials (metals, alloys, ceramics, polymers, composites, multimaterials) in the form of powders, thin films, coatings, and bulk pieces, from their design to their in-service behavior. Both fundamental and applied research are carried out within the laboratory, addressing issues with strong industrial and societal impact (aeronautics, space, energy, health, etc.).
Profil
Candidates with metallurgical engineering, materials science background and specific interest in microstructure characterisation and electrochemical corrosion are encouraged to apply. Professional proficiency in English is preferred.
Modalités de candidature
Date limite pour postuler 30/11/2026
Please send your resume and a one-page cover letter
to keerthiga.ganesan@toulouse-inp.fr and CC to christine.blanc@ensiacet.fr
with the following email subject line : ’Internship Application_Micro-Corr_LAST NAME’
(Please STRICTLY adhere to the email subject line)
Stage M2
Caractérisation multi-échelle et analyse de défaillance de transducteurs piézoélectriques d’humidification : définition d’un cahier des charges pour une solution sans plomb
Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 14/01/2027 , pour une durée de 3 mois
Employeur Université de Toulouse
Salaire Indemnité : 650 €/mois (+ prise en charge des frais de déplacement)
Contacts Sophie Guillemet, sophie.guillemet-fritsch@utoulouse.fr - Lionel Presmanes, lionel.presmanes@utoulouse.fr
Descriptif
L’humidification ultrasonore repose sur un transducteur piézoélectrique excité à sa fréquence de résonance. La vibration transmise à l’eau génère une colonne d’eau et un brouillard fin. La performance globale dépend du matériau piézoélectrique, mais aussi du couplage mécanique, du niveau d’eau, de la température, de la tension, de l’électronique d’excitation et de l’état de surface.
Ce stage de M2 est proposé par la société CAELIS, et se déroulera majoritairement au CIRIMAT, Université de Toulouse. La société CAELIS est un fabricant français d’enceintes pharmaceutiques et expert en maintenance climatique multimarque, localisée à Gratentour, au nord de Toulouse. CAELIS souhaite réduire sa dépendance aux transducteurs piézoélectriques fabriqués en Asie et développer une technologie propriétaire, sans plomb, adaptée à l’humidification ultrasonore.
Le PZT (zirconate-titanate de plomb) est très performant pour les applications piézoélectriques, mais son principal inconvénient est sa forte teneur en plomb, un élément toxique et préoccupant pour l’environnement et la santé.
Les principales raisons de rechercher des alternatives sont reliés à différents enjeux : -Enjeux environnementaux et sanitaires : le plomb est une substance toxique, notamment lors de la fabrication, du recyclage ou de la fin de vie des dispositifs.
-Réglementation : les réglementations européennes, notamment la directive RoHS, cherchent à limiter l’utilisation de substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques.
-Développement de matériaux plus durables : l’objectif est de disposer de matériaux sans plomb tout en conservant des propriétés piézoélectriques élevées.
-Enjeu scientifique : remplacer le PZT est difficile car il possède une combinaison particulièrement favorable de propriétés piézoélectriques, diélectriques, mécaniques et de stabilité.
Objectif L’objectif de ce stage est de contribuer au développement de matériaux piézoélectriques sans plomb de nouvelle génération, afin de proposer une alternative au PZT. L’étude portera notamment sur l’élaboration, la caractérisation structurale et fonctionnelle des matériaux afin d’évaluer leurs performances et leur potentiel de substitution.
Le projet de stage M2 proposé ne se limitera pas au remplacement chimique du plomb. Il doit traiter simultanément de la composition de la céramique, sa microstructure, les électrodes et interfaces, la géométrie, l’assemblage mécanique, le pilotage électrique, la résistance à la cavitation et aux dépôts minéraux, ainsi que la reproductibilité industrielle.
WP1. Bibliographie (1 mois) (M1)
L’analyse bibliographique conduit à séparer le projet en trois niveaux techniques et deux domaines de compétences : (1) Le matériau piézoélectrique, relevant principalement du génie des matériaux ; (2) Le transducteur, son assemblage, son comportement vibratoire et son électronique de puissance, relevant d’un couplage matériaux-acoustique-électronique embarquée ; (3) L’intégration dans l’humidificateur, qui relève principalement de l’ingénierie CAELIS, tout en fournissant les conditions aux limites et les critères de validation de la recherche
Livrable : rapport sur l’état de l’art et matrice des propriétés
WP2. Campagne comparative des piézoelectriques neufs et défaillants (5 mois) (M1-M3)
Analyses structurales (Diffraction des rayons X, Fluorescence X), microstructurales (Microscopie électronique à balayage, EDX) et électriques, des composants industriels
Livrable : base de données des caractérisations
WP3. Analyse des causes de défaillance et essais discriminants (2 semaines) (M2-M4)
Etablir des relations structure/microstructure/propriétés
Livrable : proposer des hypothèses de mécanismes de défaillance
Coll. Mohamed Rguiti, laboratoire CERAMATHS, Maubeuge
WP4. Participer à la mise en place d’un banc fonctionnel instrumenté (2 semaines) (M2-M5)
Préciser et établir le cahier des charges, les gammes de température, de débit, de vieillissement
Livrable : protocole précis
Prendre connaissance des technologies de la société
Le banc sera réalisé par la société
WP5. Choix d’un système pour remplacer PZT : KNN, BNT-BT, BaTiO3 dopé (M1-M5)
Premières synthèses et élaboration,
Livrable : essais exploratoires : synthèse et frittage
Contexte du projet
Le CIRIMAT compte environ 240 personnes dont un peu plus de 100 permanents.
Il mène des recherches pluridisciplinaires sur les grandes familles de matériaux (métaux, alliages, céramiques, polymères, composites, multimatériaux) sous forme de poudres, films minces, revêtements, pièces massives, depuis leur conception jusqu’à leur comportement en service.
Ces recherches, fondamentales et appliquées, s’inscrivent dans le cadre de problématiques à fort impact industriel et sociétal (aéronautique, spatial, énergie, santé.).
Consortium : Ce projet regroupe 2 entités : la société CAELIS & l’Unité Mixte de Recherche CIRIMAT (Centre InterUniversitaire de Recherche et d’Ingénierie des Matériaux), Université de Toulouse.
Profil
L’humidification ultrasonore repose sur un transducteur piézoélectrique excité à sa fréquence de résonance. La vibration transmise à l’eau génère une colonne d’eau et un brouillard fin. La performance globale dépend du matériau piézoélectrique, mais aussi du couplage mécanique, du niveau d’eau, de la température, de la tension, de l’électronique d’excitation et de l’état de surface.
Ce stage de M2 est proposé par la société CAELIS, et se déroulera majoritairement au CIRIMAT, Université de Toulouse. La société CAELIS est un fabricant français d’enceintes pharmaceutiques et expert en maintenance climatique multimarque, localisée à Gratentour, au nord de Toulouse. CAELIS souhaite réduire sa dépendance aux transducteurs piézoélectriques fabriqués en Asie et développer une technologie propriétaire, sans plomb, adaptée à l’humidification ultrasonore.
Le PZT (zirconate-titanate de plomb) est très performant pour les applications piézoélectriques, mais son principal inconvénient est sa forte teneur en plomb, un élément toxique et préoccupant pour l’environnement et la santé.
Les principales raisons de rechercher des alternatives sont reliés à différents enjeux : -Enjeux environnementaux et sanitaires : le plomb est une substance toxique, notamment lors de la fabrication, du recyclage ou de la fin de vie des dispositifs.
-Réglementation : les réglementations européennes, notamment la directive RoHS, cherchent à limiter l’utilisation de substances dangereuses dans les équipements électriques et électroniques.
-Développement de matériaux plus durables : l’objectif est de disposer de matériaux sans plomb tout en conservant des propriétés piézoélectriques élevées.
-Enjeu scientifique : remplacer le PZT est difficile car il possède une combinaison particulièrement favorable de propriétés piézoélectriques, diélectriques, mécaniques et de stabilité.
Objectif L’objectif de ce stage est de contribuer au développement de matériaux piézoélectriques sans plomb de nouvelle génération, afin de proposer une alternative au PZT. L’étude portera notamment sur l’élaboration, la caractérisation structurale et fonctionnelle des matériaux afin d’évaluer leurs performances et leur potentiel de substitution.
Le projet de stage M2 proposé ne se limitera pas au remplacement chimique du plomb. Il doit traiter simultanément de la composition de la céramique, sa microstructure, les électrodes et interfaces, la géométrie, l’assemblage mécanique, le pilotage électrique, la résistance à la cavitation et aux dépôts minéraux, ainsi que la reproductibilité industrielle.use.
Modalités de candidature
Date limite pour postuler 30/11/2026
Candidature et lettre de motivation à envoyer aux 3 contacts : Société CAELIS : Fares Ben Othman : fbenothman@caelis-solutions.com CIRIMAT : Sophie Guillemet-Fritsch : sophie.guillemet-fritsch@utoulouse.fr CIRIMAT : Lionel Presmanes : lionel.presmanes@utoulouse.fr
English below
Stage M2
Étude de la précipitation de la phase α2-Ti3Al dans les alliages à base de titane
Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 01/02/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire Environ 630 euros nets par mois
Contacts Contacts : Enrica Epifano, enrica.epifano@toulouse-inp.fr - Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr
Descriptif
La microstructure d’un alliage est le résultat d’une série de transformations de phases, dont la majorité se produisent à l’état solide. En dépit des progrès réalisés en matière de modélisation et de calcul ces dernières années, la prédiction de la nucléation et de la croissance d’une phase demeure un verrou. Les limites des simulations ne sont pas uniquement dues aux hypothèses des méthodes utilisées, mais aussi au manque de précision des données d’entrée nécessaires. Parmi ces données, les énergies d’interface solide-solide sont celles qui présentent les incertitudes les plus élevées.
Le projet ANR « ALTISSIMO » vise à combler cette lacune en développant un modèle permettant de décrire les énergies d’interface solide/solide en fonction de la température et de la composition. Ce modèle sera appliqué à un cas concret dans le domaine des matériaux pour l’aéronautique : la précipitation de la phase α2-Ti3Al dans les alliages à base de Ti. Pour cela, une série d’expériences sera réalisée sur des alliages modèles.
Le/la stagiaire sera pleinement intégré(e) au projet de recherche et aura l’opportunité de découvrir plusieurs techniques expérimentales, telles que la résistivité électrique, la diffraction des rayons X et la microscopie électronique (à balayage et en transmission). Les résultats expérimentaux seront ensuite confrontés à des simulations préliminaires de germination et de croissance réalisées avec le logiciel TC-PRISMA.
Les travaux de ce stage comprendront donc :
– Une analyse bibliographique du sujet d’étude ;
– Des traitements thermiques à réaliser sur des alliages modèles.
- Une analyse expérimentale réalisée sur les alliages pour déterminer la fraction et la composition de la phase α2-Ti3Al. Cette analyse comportera l’utilisation de plusieurs techniques expérimentales : diffraction des rayons X (DRX), microscopie électronique (MEB et MET) couplée à des analyses EDS et microsonde de Castaing.
- Des simulations de germination et croissance à l’aide du logiciel TC-PRISMA.
Ce stage permettra au/à la stagiaire d’acquérir des compétences en caractérisation multi-techniques des matériaux, ainsi qu’en analyse et modélisation des transformation de phases. Une poursuite en doctorat pourra être envisagée à l’issue du stage.
Contexte du projet
Le CIRIMAT compte environ 240 personnes dont un peu plus de 100 permanents.
Il mène des recherches pluridisciplinaires sur les grandes familles de matériaux (métaux, alliages, céramiques, polymères, composites, multimatériaux) sous forme de poudres, films minces, revêtements, pièces massives, depuis leur conception jusqu’à leur comportement en service.
Ces recherches, fondamentales et appliquées, s’inscrivent dans le cadre de problématiques à fort impact industriel et sociétal (aéronautique, spatial, énergie, santé.).
Profil
Connaissance science des matériaux, chimie ou physique. Français ou anglais.
Modalités de candidature
Date limite pour postuler 30/10/2026
Envoyer CV, relevé de notes et lettre de motivation à : enrica.epifano@toulouse-inp.fr moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr
Stage M2
Study of α2-Ti3Al Phase Precipitation in Titanium-Based Alloys
Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 01/02/2027 , Contract duration : 6 months
Employer Toulouse-INP
Salary Environ 630 euros nets par mois
Contact Contacts : Enrica Epifano, enrica.epifano@toulouse-inp.fr - Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr
Project description
The microstructure of an alloy results from a series of phase transformations, most of which occur in the solid state. Despite the progress made in modeling and computational methods in recent years, predicting the nucleation, growth, and morphology of precipitated phases remains a major challenge. The limitations of simulations are not only related to the assumptions underlying the methods used, but also to the lack of accuracy of the required input data. Among these data, solid–solid interfacial energies are those associated with the highest uncertainties.
The ANR project ’ALTISSIMO’ aims to address this gap by developing a semi-empirical model to predict solid/solid interfacial energies. This model will be applied to a specific case in the field of aerospace materials : the precipitation of the α2-Ti3Al phase in Ti-based alloys.
The intern will be fully integrated into the research project and will have the opportunity to acquire hands-on experience in a range of experimental techniques, including electrical resistivity measurements, X-ray diffraction (XRD), and electron microscopy, namely scanning electron microscopy (SEM) and transmission electron microscopy (TEM). The experimental results will subsequently be compared with preliminary simulations of nucleation and growth performed using the TC-PRISMA software.
The work carried out during the internship will include :
- A literature review of the research topic ;
- Heat treatments performed on model alloys ;
- Experimental characterization of the alloys to determine the volume fraction and chemical composition of the α2-Ti3Al phase. This characterization will involve several complementary experimental techniques, including X-ray diffraction (XRD), scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM), coupled with energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS) and electron probe microanalysis (EPMA, Castaing microprobe) ;
- Nucleation and growth simulations using the TC-PRISMA software.
This internship will provide the student with the opportunity to develop expertise in multi-technique materials characterization, as well as in the analysis and modelling of phase transformations. The possibility of pursuing a PhD following the internship may also be considered.
Work context
CIRIMAT has about 240 researchers, including just over 100 permanent staff.
The laboratory conducts multidisciplinary research on major classes of materials (metals, alloys, ceramics, polymers, composites, multimaterials) in the form of powders, thin films, coatings, and bulk pieces, from their design to their in-service behavior.
Both fundamental and applied research are carried out within the laboratory, addressing issues with strong industrial and societal impact (aeronautics, space, energy, health, etc.).
Applicant’s profile
Background in materials science, chemistry or physics. Fluency in French or English.
How to apply
Application deadline 30/10/2026
Please send CV, academic transcript and a motivation letter to : enrica.epifano@toulouse-inp.fr moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr
English below
Doctorat/PhD
Étude de la précipitation de la phase α2-Ti3Al dans le titane : compréhension, simulations et modélisation de l’énergie d’interface
Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 01/01/2027 , pour une durée de 36 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire A discuter
Contacts Contacts : Enrica Epifano, enrica.epifano@toulouse-inp.fr - Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr
Descriptif
La microstructure d’un alliage est le résultat d’une série de transformations de phases, dont la majorité se produisent à l’état solide. En dépit des progrès réalisés en matière de modélisation et de calcul ces dernières années, la prédiction de la nucléation, de la croissance et de la morphologie des phases précipitées demeure un verrou. Les limites des simulations ne sont pas uniquement dues aux hypothèses des méthodes utilisées, mais aussi au manque de précision des données d’entrée nécessaires. Parmi ces données, les énergies d’interface solide-solide sont celles qui présentent les incertitudes les plus élevées.
Le projet ANR « ALTISSIMO » vise à combler cette lacune en développant un modèle semi-empirique pour prédire les énergies d’interface solide/solide. Ce modèle sera appliqué à un cas concret dans le domaine des matériaux pour l’aéronautique : la précipitation de la phase α2-Ti3Al dans les alliages à base de Ti.
Le travail de thèse, au cœur du projet, repose sur une approche multi-échelle combinant expérimentation de pointe, caractérisation avancée et modélisation. Le/la doctorant(e) aura notamment l’opportunité de travailler sur des plateformes de caractérisation de pointe et d’accéder à des expériences sur lignes de lumière synchrotron.
Les travaux de thèse s’articuleront autour de plusieurs axes complémentaires :
– Établir un état de l’art sur les mécanismes de précipitation dans les alliages étudiés ;
– Déterminer et analyser les cinétiques de précipitation grâce à des mesures de résistivité électrique et de calorimétrie différentielle à balayage (DSC).
- Réaliser des traitements thermiques sur des alliages puis caractériser finement la fraction, la morphologie, la distribution spatiale et la composition chimique de la phase α2-Ti3Al. Cette analyse comportera l’utilisation de plusieurs techniques expérimentales : diffraction des rayons-X (DRX), microscopie électronique (MEB et MET) couplée à des analyses EDS, EBSD, microsonde de Castaing, sonde atomique tomographique, expérience de diffractions sur des lignes synchrotron.
- Simuler la nucléation et la croissance de la phase α2-Ti3Al à l’aide de modèles par classes.
- Développer un modèle pour estimer les énergies d’interface α2/matrice.
Contexte du projet
Le CIRIMAT compte environ 240 personnes dont un peu plus de 100 permanents.
Il mène des recherches pluridisciplinaires sur les grandes familles de matériaux (métaux, alliages, céramiques, polymères, composites, multimatériaux) sous forme de poudres, films minces, revêtements, pièces massives, depuis leur conception jusqu’à leur comportement en service.
Ces recherches, fondamentales et appliquées, s’inscrivent dans le cadre de problématiques à fort impact industriel et sociétal (aéronautique, spatial, énergie, santé.).
Profil
Formation en science des matériaux, physique ou chimie de la matière. Le projet étant résolument à l’interface entre expérimentation et modélisation, une appétence pour ces deux approches sera particulièrement appréciée. Français ou Anglais.
Modalités de candidature
Date limite pour postuler 30/10/2026
Envoyer CV, relevé de notes et lettre de motivation à : enrica.epifano@toulouse-inp.fr et moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr
Doctorat/PhD
Study of α2-Ti3Al precipitation in titanium : understanding, simulations, and modeling of interfacial energy
Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 01/01/2027 , Contract duration : 36 months
Employer Toulouse-INP
Salary A discuter
Contact Contacts : Enrica Epifano, enrica.epifano@toulouse-inp.fr - Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr
Project description
The microstructure of an alloy results from a series of phase transformations, most of which occur in the solid state. Despite the progress made in modeling and computational methods in recent years, predicting the nucleation, growth, and morphology of precipitated phases remains a major challenge. The limitations of simulations are not only related to the assumptions underlying the methods used, but also to the lack of accuracy of the required input data. Among these data, solid–solid interfacial energies are those associated with the highest uncertainties.
The ANR project ’ALTISSIMO’ aims to address this gap by developing a semi-empirical model to predict solid/solid interfacial energies. This model will be applied to a specific case in the field of aerospace materials : the precipitation of the α2-Ti3Al phase in Ti-based alloys.
The PhD research, at the heart of the project, will rely on a multiscale approach combining state-of-the-art experimentation, advanced characterization, and modeling. The PhD candidate will have the opportunity to work on cutting-edge characterization platforms and to conduct experiments at synchrotron beamlines.
The PhD research will be structured around several complementary work tasks :
– Perform a state-of-the-art review of the precipitation mechanisms occurring in the alloys under investigation ;
– Determine and analyze precipitation kinetics using electrical resistivity measurements and differential scanning calorimetry (DSC) ;
– Perform heat treatments on alloys and thoroughly characterize the volume fraction, morphology, spatial distribution, and chemical composition of the α2-Ti3Al phase.
This analysis will involve several experimental techniques, including X-ray diffraction (XRD), scanning and transmission electron microscopy (SEM and TEM) coupled with EDS analyses, electron backscatter diffraction (EBSD), electron probe microanalysis (EPMA), atom probe tomography (APT), and diffraction experiments at synchrotron beamlines ;
– Simulate the nucleation and growth of the α2-Ti3Al phase ;
– Develop a model to estimate α2/matrix interfacial energies.
Work context
CIRIMAT has about 240 researchers, including just over 100 permanent staff.
The laboratory conducts multidisciplinary research on major classes of materials (metals, alloys, ceramics, polymers, composites, multimaterials) in the form of powders, thin films, coatings, and bulk pieces, from their design to their in-service behavior.
Both fundamental and applied research are carried out within the laboratory, addressing issues with strong industrial and societal impact (aeronautics, space, energy, health, etc.).
Applicant’s profile
A background in materials science, physics, or chemistry. As the project is specifically focused at the interface between experimental work and modeling, a strong interest in both approaches would be highly appreciated. French or English.
How to apply
Application deadline 30/10/2026
Please send your CV, academic transcript, and cover letter to : enrica.epifano@toulouse-inp.fr and moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr
Stage Master/Ingénieur // MASTER’S/ENGINEERING INTERNSHIP
MODELISATION PAR ELEMENTS FINIS DE COMPORTEMENT THERMO-MECANIQUE D’OBJETS CATALYTIQUES INNOVANTS FABRIQUES ADDITIVEMENT POUR DE MEILLEURES EFFICACITE ET SECURITE DES REACTEURS GAZ-LIQUIDE
LIEU : Institut National Polytechnique de Toulouse, CIRIMAT, Toulouse, France
GROUPE DE RECHERCHE : Equipes PPB et MEMO
ENCADRANTS : Sara AMAR
GRATIFICATION : 660 EUROS /MOIS
DUREE : 6 mois
DATE DE DEBUT DE STAGE : Au plus tôt janvier 2027
DATE LIMITE POUR POSTULER : 30/11/2026
CONTEXTE
Le CIRIMAT compte environ 240 personnes dont un peu plus de 100 permanents.
Il mène des recherches pluridisciplinaires sur les grandes familles de matériaux (métaux, alliages, céramiques, polymères, composites, multimatériaux) sous forme de poudres, films minces, revêtements, pièces massives, depuis leur conception jusqu’à leur comportement en service.
Ces recherches, fondamentales et appliquées, s’inscrivent dans le cadre de problématiques à fort impact industriel et sociétal (aéronautique, spatial, énergie, santé.).
La thèse se déroulera au CIRIMAT à Toulouse et en particulier au sein de l’équipe "Phosphates, Pharmacotechnie, Biomatériaux
Le projet INCANTO vise à lever un verrou pour les réacteurs catalytiques opérés en mélange gaz-liquide : dans le cas fréquent de liquides réactifs visqueux en réaction exothermique, ces réacteurs souffrent de la difficulté des réactifs à diffuser dans les grains catalytiques poreux, de la répartition inhomogène des phases dans le lit granulaire, et de l’évacuation inefficace de la chaleur de réaction. Il est proposé de remplacer les grains catalytiques traditionnels (sphères, etc…) par des objets spécifiquement conçus, aérés et de surface déployée élevée : structures lattices de type POCS (Periodic Open Cellular Structures) ou TPMS (Triply Periodic Minimal Surfaces). Organisés en lit, ces objets assureront une distribution efficace des phases, en induisant peu de perte de charge. Certains objets seront fabriqués en alumine par technique de Gel Casting, d’autres additivement en SiC par Binder Jetting. Ils offriront une porosité interne variable (via une consolidation thermique pouvant aller jusqu’au frittage, avec ou sans ajout de composés porogènes), et si possible des zones conductrices. Ils seront fonctionnalisés par DLI CVI (Chemical Vapor Infiltration par Direct Liquid Injection), voire par ALD (Atomic Layer Deposition), techniques, bien adaptées aux objets visés : injection directe de la phase réactive dans le réseau macroporeux. Les objets obtenus seront caractérisés : porosité, résistance mécanique, surface spécifique, mouillabilité, conductivité thermique, morphologie et composition du dépôt. Ils seront testés en maquette froide (distribution des fluides) puis en réacteurs catalytiques pour la synthèse du « ricin-like », composé pouvant lever le problème environnemental et sociétal de l’utilisation industrielle de l’huile de ricin, et dont le développement est freiné par les limitations diffusionnelles et thermiques dans les grains catalytiques.
OBJECTIFS DU STAGE
Le stage proposé s’inscrit dans le volet modélisation/simulation des propriétés thermo-mécaniques du projet. La personne recrutée participera au développement de modèles numériques visant à simuler les propriétés thermo-mécaniques d’objets catalytiques poreux fabriqués additivement pour les réacteurs gaz-liquide.
Le/La stagiaire sera impliqué.e dans la génération de volume élémentaire représentatif adaptés, la mise en place de simulations par éléments finis, et l’analyse des résultats pour évaluer l’influence des paramètres géométriques sur les propriétés thermo-mécaniques et ainsi prédire le comportement de ces objets catalytiques, une fois insérés dans le réacteur. L’objectif est de déterminer quelle est la meilleure géométrie de l’objet catalytique pour le réacteur considéré et les flux thermiques appliqués. Ainsi, les modèles développés serviront au choix de la géométrie finale de l’objet, et ce en collaboration avec les partenaires du projet.
La modélisation simplifiée des transferts thermiques par méthode des éléments finis (Cast3M ou COMSOL Multiphysics).
PROFIL
Étudiant·e Bac+5 (Master 2 ou Ecole d’Ingénieur) en science, chimie, physique des matériaux.
Goût prononcé pour la programmation ET/OU la modélisation numérique par éléments finis (COMSOL, ANSYS, Abaqus, Cast3M par exemple). Une expérience préalable dans un de ces domaines serait un plus.
Autonomie, rigueur, bonnes capacités de synthèse et esprit d’équipe.
CANDIDATURE
Merci d’envoyer CV et lettre de motivation
à sara.amar@ensiacet.fr
avec comme objet d’E-mail : « Candidature stage_INCANTO/NOM DE FAMILLE »
(merci de respecter STRICTEMENT l’objet de l’email)
MASTER’S/ENGINEERING INTERNSHIP
FINITE ELEMENT MODELING OF THE THERMO-MECHANICAL BEHAVIOR OF INNOVATIVE CATALYTIC COMPONENTS MANUFACTURED USING ADDITIVE MANUFACTURING TO IMPROVE THE EFFICIENCY AND SAFETY OF GAS-LIQUID REACTORS
LOCATION : Institut National Polytechnique de Toulouse, CIRIMAT, Toulouse, France
RESEARCH GROUP : PPB and MEMO teams
ADVISOR : Sara AMAR
SALARY : 660 EUROS /MONTH
DURATION : 6 months
BEGINNING OF THE INTERNSHIP : No earlier than January 2027
DEADLINE TO APPLY : 30/11/2026
CONTEXT
CIRIMAT has about 240 researchers, including just over 100 permanent staff.
The laboratory conducts multidisciplinary research on major classes of materials (metals, alloys, ceramics, polymers, composites, multimaterials) in the form of powders, thin films, coatings, and bulk pieces, from their design to their in-service behavior.
Both fundamental and applied research are carried out within the laboratory, addressing issues with strong industrial and societal impact (aeronautics, space, energy, health, etc.).
The PhD will be conducted at CIRIMAT in Toulouse, specifically within the team "Phosphates, Pharmacotechnie, Biomatériaux"
The INCANTO project aims to overcome a major challenge for catalytic reactors operated in a gas-liquid mixture : In the common case of viscous reactive liquids undergoing exothermic reactions, these reactors suffer from the difficulty of reactants diffusing into porous catalytic particles, the inhomogeneous distribution of phases within the granular bed, and the inefficient removal of reaction heat. The proposal is to replace traditional catalytic particles (spheres, etc.) with specifically designed, porous objects with a high surface area : lattice structures such as POCS (Periodic Open Cellular Structures) or TPMS (Triply Periodic Minimal Surfaces). Arranged in a bed, these objects will ensure efficient phase distribution while inducing minimal pressure drop. Some objects will be manufactured from alumina using the gel casting technique, while others will be additively manufactured from SiC using binder jetting. They will offer variable internal porosity (achieved through thermal consolidation up to sintering, with or without the addition of pore-forming compounds) and, where possible, conductive zones. They will be functionalized using DLI-CVI (Chemical Vapor Infiltration by Direct Liquid Injection) or even ALD (Atomic Layer Deposition)—techniques well-suited to the target objects, involving direct injection of the reactive phase into the macroporous structure. The resulting objects will be characterized for porosity, mechanical strength, specific surface area, wettability, thermal conductivity, and morphology.
GOALS
This internship is part of the project’s thermomechanical property modeling and simulation component. The intern will participate in the development of numerical models designed to simulate the thermomechanical properties of additively manufactured porous catalytic objects for gas-liquid reactors.
The intern will be involved in generating appropriate representative elementary volume, setting up finite element simulations, and analyzing the results to evaluate the influence of geometric parameters on thermomechanical properties and thus predict the behavior of these catalytic objects once inserted into the reactor. The objective is to determine the optimal geometry of the catalytic object for the specific reactor and the applied heat fluxes. The models developed will thus be used to select the final geometry of the object, in collaboration with project partners.
Simplified modeling of heat transfer using the finite element method (Cast3M or COMSOL Multiphysics).
PROFILE
Student with a 5-year degree (Master’s 2 or engineering school) in science, chemistry, or materials physics.
Strong interest in programming AND/OR finite element numerical modeling (e.g., COMSOL, ANSYS, Abaqus, Cast3M). Previous experience in one of these areas would be a plus.
Ability to work independently, attention to detail, strong analytical skills, and a team player.
APPLICATION
Please send your resume and cover letter
to sara.amar@ensiacet.fr
with the following email subject line : “Internship Application_INCANTO/LAST NAME”
(Please STRICTLY adhere to the email subject line)