Réduction des pertes dans un alliage ferromagnétique par insertion de couches isolantes grâce à la fabrication additive - Microstructure, mésostructure et propriétés magnétiques

L'électrification massive des systèmes énergétiques et la réduction de la consommation des matières sont des objectifs majeurs adressés par le CEA-LITEN. La fabrication additive permet aujourd'hui la réalisation de composants ferromagnétiques complexes pour moteurs électriques, mais les pertes dues aux courants de Foucault sont trop importantes. Pour l'alliage Fe-49Co-2V, à basse fréquence, elles sont dix fois plus élevées que celles des tôles laminées et isolées de référence. Pour lever ce verrou, l'approche va consister à travailler: (i) à l'échelle de la microstructure pour développer de bonnes propriétés magnétiques et (ii) à l'échelle mésoscopique pour construire des structures feuilletées ferromagnétique/isolant. Cette thèse, menée en collaboration avec l'UTBM et l'UTC, s'appuiera sur les moyens des partenaires : outils de CAO, FAO et simulation électro-magnétique, équipements de fabrication additive, de tomographie RX, fours de traitement thermique ; microscopes (MEB, EBSD) et bancs de mesures magnétiques. Les résultats attendus sont (i) la compréhension des liens entre les paramètres du procédé, les caractéristiques microstructurales du matériau et ses propriétés magnétiques, (ii) le développement de structures feuilletées permettant de réduire les pertes d'un facteur 10 et (iii) la mise en place d'un protocole de caractérisation des structures. La thèse devrait contribuer à l'établissement d'un procédé de réalisation de composants ferromagnétiques à faibles pertes.