L’entreprise AEVA du groupe AECE, spécialiste notamment des capteurs piézorésistifs a pour objectif de développer une nouvelle génération de capteurs embarquant des cellules piézorésistives pouvant supporter une gamme de température élevée de -55°C à 200°C, températures auxquelles la stabilité du signal de transmission de pression sur la durée d’utilisation du capteur doit être maintenue. Le sujet du post-doctorat porte sur l’identification des verrous physico-chimiques pour un choix pertinent des matériaux polymères utilisés comme composants et solutions d’assemblages afin d’éviter toute dérive du signal de sortie du capteur dans cet
environnement sévère et confiné.
Deux postes matériaux intéressent ce projet de recherche : (A) le poste adhésif qui assure l’assemblage entre l’élément piézorésistif et le support (socle) ; (B) le poste encapsulant qui assure la transmission de pression de la membrane métallique à l’élément piézorésistif. Pour le premier poste, sur la base d’un cahier des charges établi par AEVA, des adhésifs commerciaux seront étudiés. Un plan expérimental permettra : (i) l’identification des comportements rhéologiques et thermiques lors de la réalisation du joint adhésif, (ii) l’étude de l’adhésion et adhérence du joint, puis (iii) la tenue du joint sous sollicitation thermique. Une formulation à façon sera proposée pour pallier les manques des solutions commerciales si nécessaire. Pour le second poste, à partir d’un cahier des charges basé sur les propriétés fonctionnelles mais aussi les contraintes de mise en œuvre, plusieurs matériaux commerciaux d’encapsulation seront étudiés. Les premières caractérisations porteront sur la stabilité thermique des matériaux sous contraintes thermiques et l’évolution des paramètres matériau, notamment le taux de compressibilité et la dilatation thermique. Puis sera quantifiée expérimentalement et simulée numériquement, la transmission de pression de l’encapsulant au capteur sous Université de Technologie de Tarbes contrainte thermique dans le cas d’un design simplifié. Des schémas de résolution analytique, semi-analytique voire par éléments finis pourront être considérés en fonction des comportements observés.