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
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Stage M2
Compréhension des mécanismes de précipitation dans l’alliage Ti-5553 par suivi in situ de la résistivité électrique
Understanding precipitation mechanisms in Ti-5553 alloy by in situ electrical resistivity monitoring

English below

Stage M2

Compréhension des mécanismes de précipitation dans l’alliage Ti-5553 par suivi in situ de la résistivité électrique

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 01/02/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire indemnité de stage : environ 670€/mois
Contacts Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr

Descriptif

Les alliages de titane β-métastables, notamment le Ti-5553, présentent un intérêt majeur pour les applications aéronautiques en raison de leur excellent compromis entre résistance mécanique, ténacité et résistance à la fatigue. Leurs propriétés mécaniques sont fortement liées à la décomposition de la phase β-métastable et à la précipitation de la phase α, dont la taille, la morphologie et la densité contrôlent notamment le durcissement. Ces transformations dépendent fortement de la vitesse de chauffage au revenu et de la composition chimique de la phase β : un chauffage lent favorise la formation de phases métastables, telles que ω et α’’, qui précèdent la formation de α et conduisent à une microstructure plus fine. À l’inverse, un chauffage rapide peut inhiber la précipitation de ces phases métastables et favoriser une précipitation de la phase α plus grossière.

Des travaux menés au CIRIMAT ont montré qu’une diminution de la vitesse de chauffage augmente la microdureté et la densité des lamelles α. Le vieillissement cyclique accentue cet effet. Cependant, les mécanismes intervenant pendant le chauffage restent difficiles à distinguer, car les études reposent principalement sur la caractérisation des états initiaux et finaux.

L’objectif du stage est de suivre in situ la décomposition de la phase β au cours du revenu par des mesures de résistivité électrique, puis de relier les signatures électriques aux évolutions microstructurales et au durcissement. Une attention particulière sera portée à l’effet de la vitesse de chauffage et aux traitements étagés, afin d’évaluer si un premier palier peut favoriser la formation de précurseurs ou de sites de nucléation, avant un second palier dédié à la croissance de la phase α.

Le programme expérimental comprendra l’élaboration de plusieurs microstructures initiales présentant différents niveaux de métastabilité de la phase β, puis la réalisation de revenus conventionnels, cycliques et étagés. Les évolutions seront suivies par résistivité électrique in situ et corrélées à la microstructure par microscopie électronique ainsi qu’au durcissement par cartographie de microdureté. Les résultats viseront à identifier les signatures électriques des étapes de précipitation et à mieux comprendre les relations entre chemin thermique, cinétique de transformation et durcissement.

Ce stage s’inscrit dans le cadre d’une collaboration avec le groupe Safran et permettra d’aborder une problématique en lien direct avec les enjeux industriels de la métallurgie des alliages de titane pour les applications aéronautiques.

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

Master 2 ou équivalent avec des connaissances en matériaux et un goût prononcé pour l’expérimental. Rigueur et autonomie.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 15/12/2026

Lettre de motivation et CV à envoyer à Moukrane Dehmas (moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr)

Stage M2

Understanding precipitation mechanisms in Ti-5553 alloy by in situ electrical resistivity monitoring

Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 01/02/2027 , Contract duration : 6 months
Employer Toulouse-INP
Salary indemnité de stage : environ 670€/mois
Contact Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr

Project description

Metastable β-titanium alloys, particularly Ti-5553, are of significant interest for aerospace applications owing to their excellent combination of mechanical strength, toughness and fatigue resistance. Their mechanical properties are strongly related to the decomposition of the metastable β phase and the precipitation of the α phase, whose size, morphology and density notably govern hardening. These transformations are highly dependent on the heating rate during ageing and on the chemical composition of the β phase : slow heating promotes the formation of metastable phases, such as ω and α’, which precede α formation and lead to a finer microstructure. Conversely, rapid heating may suppress the precipitation of these metastable phases and favor coarser α precipitation.

Previous work at CIRIMAT has shown that decreasing the heating rate increases microhardness and α-lamellae density. Cyclic ageing further enhances this effect. However, the mechanisms occurring during heating remain difficult to distinguish, since studies mainly rely on the characterisation of initial and final states.

The aim of this internship is to monitor the decomposition of the β phase in situ during ageing using electrical resistivity measurements, and to correlate the electrical signatures with microstructural changes and hardening. Particular attention will be paid to the heating rate and to step-heating treatments, to assess whether an initial hold can promote precursor formation or nucleation sites before a second hold designed to promote α growth.

The experimental programme will involve preparing several initial microstructures with different levels of β-phase metastability, followed by conventional, cyclic and step ageing treatments. Changes will be monitored by in situ electrical resistivity and correlated with the microstructure using electron microscopy and with hardening using microhardness mapping. The results will aim to identify electrical signatures of precipitation stages and improve understanding of the relationships between thermal path, transformation kinetics and hardening.

This internship is carried out in collaboration with the Safran Group and addresses a topic directly related to the industrial challenges of titanium metallurgy for aerospace applications.

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

Master’s degree (or equivalent) in Materials Science, with a strong interest in experimental work. Knowledge of materials science, rigor and ability to work independently.

How to apply

Application deadline 15/12/2026

Cover letter and CV to be sent to Moukrane Dehmas (moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr)

Stage M2
Caractérisation avancée de la corrosion des alliages d’aluminium de la série 7xxx recyclés : tolérances aux impuretés chimiques
Advanced Corrosion Characterisation of Recycled Al 7xxx Alloys : chemical impurity tolerances Law

English below

FICHIER DE L’OFFRE 2026-11-23

Stage M2

Caractérisation avancée de la corrosion des alliages d’aluminium de la série 7xxx recyclés : tolérances aux impuretés chimiques

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 02/02/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire 4.5 EUROS/hour worked 677 € net /month
Contacts Nathalia Verissimo, nathalia.verissimo@toulouse-inp.fr

Descriptif

Aluminium (Al) alloys are widely used due to their low density, high strength, and excellent corrosion resistance. They stand out from ferrous materials because of their superior ductility, conductivity, and recyclability, making them ideal for automotive and aerospace applications. Although aluminum led base metal production in 2024 at 72 million metric tons, only 33% came from scrap because closed-loop applications are constrained by technical barriers such as oxide separation and high iron impurity buildup, which degrade the protective adherence of the surface passive film and accelerate localised corrosion. Despite decades of research, the specific roles of individual elements and their effects on the nanoscale structure of this oxide film in multicomponent Al alloys remain unresolved. These factors complicate selective separation processes, while conventional removal methods are energy-intensive and environmentally harmful. A promising approach is to design Al 7xxx alloys that tolerate impurities, improving recycling efficiency by utilising mixed scraps to support the production of high-performance materials. Therefore, a central challenge is determining how impurities alter corrosion resistance by establishing a direct link between the corrosion resistance of Al-7xxx alloys, the oxide film’s near-atomic structure through investigations of oxide growth and interfacial segregation at the nanoscale, and impurity concentration, using advanced chemical and electrochemical characterisation techniques.

The ultimate aim is to identify the influence of impurities in model Al 7xxx alloys using electrochemical techniques. This involves addressing intermetallic formation and correlating microstructural features with corrosion properties.

The Master’s 2 internship is designed to study the relationship between microstructural features of 7xxx series recycled alloys and their corrosion behaviour.

The work to be done can be described in three phases : Phase 1 : bibliographical study of the state of the art regarding recycling of Al alloys and the microstructure of 7xxx alloy series.

Phase 2 : study of the microstructural features, like intermetallic distribution and composition of the recycled 7xxx series alloy. This work will be based on observations using optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, as well as characterisation using EBSD.

Phase 3 : study of the electrochemical behaviour of the recycled Al 7xxx alloys under corrosive media and correlation with microstructural features. Corrosion studies are expected to be carried out using electrochemical techniques such as potentiodynamic polarisation and electrochemical impedance spectroscopy.

Keywords : Al alloys, recycling, corrosion

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.).

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

Profil

Applicants must have significant knowledge of materials science. The internship corresponds to experimental work.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 23/11/2026

Application forms (CV + letter of motivation) must be sent before November 12, 2026 at 18:00 am to : Nathália Verissimo - nathalia.verissimo@toulouse-inp.fr Christine Blanc – christine.blanc@ensiacet.fr

Stage M2

Advanced Corrosion Characterisation of Recycled Al 7xxx Alloys : chemical impurity tolerances Law

Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 02/02/2027 , Contract duration : 6 months
Employer Toulouse-INP
Salary 4.5 EUROS/hour worked 677 € net /month
Contact Nathalia Verissimo, nathalia.verissimo@toulouse-inp.fr

Project description

Aluminium (Al) alloys are widely used due to their low density, high strength, and excellent corrosion resistance. They stand out from ferrous materials because of their superior ductility, conductivity, and recyclability, making them ideal for automotive and aerospace applications. Although aluminum led base metal production in 2024 at 72 million metric tons, only 33% came from scrap because closed-loop applications are constrained by technical barriers such as oxide separation and high iron impurity buildup, which degrade the protective adherence of the surface passive film and accelerate localised corrosion. Despite decades of research, the specific roles of individual elements and their effects on the nanoscale structure of this oxide film in multicomponent Al alloys remain unresolved. These factors complicate selective separation processes, while conventional removal methods are energy-intensive and environmentally harmful. A promising approach is to design Al 7xxx alloys that tolerate impurities, improving recycling efficiency by utilising mixed scraps to support the production of high-performance materials. Therefore, a central challenge is determining how impurities alter corrosion resistance by establishing a direct link between the corrosion resistance of Al-7xxx alloys, the oxide film’s near-atomic structure through investigations of oxide growth and interfacial segregation at the nanoscale, and impurity concentration, using advanced chemical and electrochemical characterisation techniques.

The ultimate aim is to identify the influence of impurities in model Al 7xxx alloys using electrochemical techniques. This involves addressing intermetallic formation and correlating microstructural features with corrosion properties.

The Master’s 2 internship is designed to study the relationship between microstructural features of 7xxx series recycled alloys and their corrosion behaviour.

The work to be done can be described in three phases : Phase 1 : bibliographical study of the state of the art regarding recycling of Al alloys and the microstructure of 7xxx alloy series.

Phase 2 : study of the microstructural features, like intermetallic distribution and composition of the recycled 7xxx series alloy. This work will be based on observations using optical microscopy, scanning electron microscopy and transmission electron microscopy, as well as characterisation using EBSD.

Phase 3 : study of the electrochemical behaviour of the recycled Al 7xxx alloys under corrosive media and correlation with microstructural features. Corrosion studies are expected to be carried out using electrochemical techniques such as potentiodynamic polarisation and electrochemical impedance spectroscopy.

Keywords : Al alloys, recycling, corrosion

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.).

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

Applicant’s profile

Applicants must have significant knowledge of materials science. The internship corresponds to experimental work.

How to apply

Application deadline 23/11/2026

Application forms (CV + letter of motivation) must be sent before November 12, 2026 at 18:00 am to : Nathália Verissimo - nathalia.verissimo@toulouse-inp.fr Christine Blanc – christine.blanc@ensiacet.fr

Stage M2
Étude de la zone centrale des sphéroïdes de graphite dans les fontes : influence de la préparation métallographique et des traitements thermiques
Investigation of the central region of graphite spheroids in cast irons : influence of metallographic preparation and heat treatment

English below

Stage M2

Étude de la zone centrale des sphéroïdes de graphite dans les fontes : influence de la préparation métallographique et des traitements thermiques

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 01/02/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire Indemnité de stage environ 670€/mois
Contacts Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr - Jacques Lacaze, jacques.lacaze@ensiacet.fr

Descriptif

Les fontes sont des alliages eutectiques dans lesquels le graphite est la phase minoritaire, à raison d’environ 10% en volume. Ce graphite peut être de forme lamellaire (favorable pour les propriétés thermiques et d’amortissement), ou sphéroïdale (favorable du point de vue mécanique) après ajout au métal liquide avant la coulée de 400 ppm de magnésium ou de cérium. Alors que la pratique industrielle est bien établie, le mécanisme de croissance de ces sphéroïdes fait l’objet de recherches continues. Dans ce cadre, un travail récent réalisé au CIRIMAT [1] a rappelé que l’aspect microscopique des sphéroïdes vus en coupe métallographique dépend de la qualité du polissage : un polissage correct conduit à observer des structures radiant depuis le centre alors qu’un polissage incorrect fait apparaître une zone centrale perturbée.

L’aspect de cette zone perturbée est de fait étonnant : on y observe des blocs de taille micrométrique qu’il semble difficile d’associer à la texturation du graphite mise en évidence à plus petite échelle par microscopie à transmission. L’objet du stage sera de trouver un protocole expérimental permettant de contrôler la formation de cette zone perturbée, par exemple à l’aide de nano-indentations à charge progressive ou encore de traitements thermiques. Sur un ou des échantillons bien choisis, présentant des sphéroïdes de grande taille, l’objectif premier sera d’arriver à un polissage parfait qui sera ensuite progressivement détérioré. On suivra l’apparition de la zone perturbée à l’aide de microscopie optique et à balayage. L’emploi de la microscopie à transmission pourra être éventuellement envisagée.

Ce travail expérimental sera soutenu par une revue bibliographique portant sur la caractérisation des propriétés des sphéroïdes de graphite dans les fontes, en particulier les propriétés mécaniques locales.

[1] M. Boucherit, M. Dehmas, J. Lacaze, Looking at the Graphite Spheroids Under Light Microscopy, Int. J. Metalcasting, 2026, 20, 2133-2138, DOI 10.1007/s40962-025-01752-y

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

Master 2 ou équivalent avec des connaissances en matériaux et un goût prononcé pour l’expérimental. Rigueur et autonomie.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 15/12/2026

Lettre de motivation et CV à envoyer à Moukrane Dehmas (moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr) et Jacques Lacaze (jacques.lacaze@toulouse-inp.fr)

Stage M2

Investigation of the central region of graphite spheroids in cast irons : influence of metallographic preparation and heat treatment

Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 01/02/2027 , Contract duration : 6 months
Employer Toulouse-INP
Salary Indemnité de stage environ 670€/mois
Contact Moukrane Dehmas, moukrane.dehmas@ensiacet.fr - Jacques Lacaze, jacques.lacaze@ensiacet.fr

Project description

Cast irons are eutectic alloys in which graphite is the minor phase, accounting for approximately 10 vol.%. Graphite can be either lamellar, which is beneficial for thermal properties and damping capacity, or spheroidal, which is more favorable in terms of mechanical properties. Spheroidal graphite is obtained by adding approximately 400 ppm of magnesium or cerium to the liquid metal before casting. Although the industrial practice is well established, the growth mechanism of these spheroids remains the subject of ongoing research. In this context, a recent study conducted at CIRIMAT [1] highlighted that the microscopic appearance of graphite spheroids in metallographic cross-sections depends on polishing quality : proper polishing reveals structures radiating from the center, whereas improper polishing produces a disturbed central region.

The appearance of this disturbed region is indeed surprising. It contains micrometer-sized blocks that are difficult to associate with the graphite texturing observed at a smaller scale by transmission electron microscopy. The aim of this internship is to develop an experimental protocol to control the formation of this disturbed region, for example through progressive-load nanoindentation or heat treatments. Using one or more carefully selected samples containing large graphite spheroids, the first objective will be to achieve an optimal polishing finish, which will then be progressively degraded. The appearance and development of the disturbed region will be monitored using optical and scanning electron microscopy. Transmission electron microscopy may also be considered, if appropriate.

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

Master’s degree (or equivalent) in Materials Science, with a strong interest in experimental work. Knowledge of materials science, rigor and ability to work independently.

How to apply

Application deadline 15/12/2026

Cover letter and CV to be sent to Moukrane Dehmas (moukrane.dehmas@toulouse-inp.fr) and Jacques Lacaze (jacques.lacaze@toulouse-inp.fr).

Stage M2
Formulation et rhéologie de suspensions céramiques pour la fabrication de Composites à Matrice Céramique (CMC)

Stage M2

Formulation et rhéologie de suspensions céramiques pour la fabrication de Composites à Matrice Céramique (CMC)

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 30/01/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Université de Toulouse
Salaire indemnité de stage : environ 650€/mois
Contacts Sandrine Duluard, sandrine.duluard@utoulouse.fr - Florence Ansart, florence.ansart@utoulouse.fr

Descriptif

Les composites à matrice céramique (CMC) constituent une classe de matériaux particulièrement prometteuse pour les applications aéronautiques et spatiales. En combinant une matrice céramique avec un renfort fibreux, elles permettent d’envisager la fabrication de pièces capables de fonctionner à des températures bien supérieures à celles accessibles aux matériaux métalliques conventionnels, avec une masse réduite et des propriétés mécaniques adaptées aux environnements sévères. Ces performances ouvrent des perspectives majeures pour les moteurs aéronautiques de nouvelle génération, les systèmes de propulsion spatiale, les protections thermiques ou encore les composants soumis à des flux thermiques extrêmes. L’Institut de Recherche Technologique Saint Exupéry coordonne des projets autour des CMC-oxydes. L’un des procédés de fabrication de CMC développé sur le Site de Bordeaux-Talence repose sur plusieurs étapes de formulation, de mélange, d’imprégnation, de consolidation et de traitement thermique pour une fabrication automatisée des CMC. Pour rendre ces matériaux compatibles avec les exigences industrielles de demain (cadences élevées, répétabilité, réduction des coûts, géométries complexes et automatisation), le partenaire Safran Ceramics souhaite repenser les formulations utilisées en amont du procédé.

L’objectif de ce stage en collaboration entre le CIRIMAT, Safran Ceramics et l’IRT Saint Exupéry sera d’explorer une voie nouvelle : développer une formulation de rupture, spécifiquement conçue pour être compatible dès sa conception avec un procédé automatisé de fabrication des CMC.

La formulation devra répondre simultanément à plusieurs contraintes :

- Dispersion des constituants et stabilité de la suspension ;

- Rhéologie, granulométrie adaptée aux exigences des étapes de procédés ultérieures ;

- Imprégnation des matériaux fibreux ;

- Respect du cahier des charges des propriétés nécessaires aux procédés de fabrication automatisés Le laboratoire d’accueil principal est le CIRIMAT à Toulouse, une unité mixte de recherche (UMR CNRS UPS INPT 5085) qui compte environ 240 personnes, dont un peu plus de 100 permanents et environ 90 doctorants. Le projet sera encadré par Sandrine Duluard, ingénieure de recherche et Florence Ansart, professeur des universités, de l’équipe Revêtements et Traitements de Surface du CIRIMAT.

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

Etudiant(e) dernière année d’école d’ingénieur ou en M2, en chimie ou en physico-chimie des matériaux. Rigueur et autonomie. Intéressé(e) par la poursuite en doctorat.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 27/11/2026

Lettre de motivation et CV à envoyer
à Sandrine Duluard (sandrine.duluard@utoulouse.fr)
et Florence Ansart (florence.ansart@utoulouse.fr)

Stage M2
Développement de matériaux photoluminescents sensibles à l’histoire thermique pour des applications à très haute température

Stage M2

Développement de matériaux photoluminescents sensibles à l’histoire thermique pour des applications à très haute température

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 30/01/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Université de Toulouse
Salaire Indemnité de stage environ 650€/mois
Contacts Sandrine Duluard, sandrine.duluard@utoulouse.fr

Descriptif

SAFRAN Tech / PFX dans le cadre de ses activités de fonderie expérimentale, cherche à déterminer l’historique thermique des pièces placées dans le four. La maîtrise de la température ainsi que du gradient thermique au cours de la phase de préchauffage constitue un enjeu majeur pour la fabrication des aubes de turbine. Le CIRIMAT et l’ICA ont développé depuis une dizaine d’année plusieurs générations de marqueurs de l’histoire thermique en collaboration avec Safran pour marquer des températures de l’ordre de quelques centaines de degrés jusqu’à plus de 1000 degrés. Ces marqueurs exploitent la propriété de photoluminescence. La photoluminescence est un phénomène physique d’émission de lumière lié à l’irradiation d’un composé par une source lumineuse (LED, laser, ...). Suite à cette excitation à une longueur d’onde bien précise, ces matériaux ont la capacité de restituer une partie de l’énergie absorbée sous la forme de photons. Les marqueurs photoluminescents reposent sur l’exploitation de paramètres spectraux et/ou temporels liés à l’émission de photons, et à leurs modifications spectrales/temporelles lorsque les matériaux ont été exposés à certaines températures [1]. Celles-ci évoluant continûment avec la température, le champ thermique peut être mesuré de manière plus résolue qu’avec les solutions actuellement utilisées. Pour l’application intéressant Safran Tech/PFX, ces caractéristiques offriraient ainsi la possibilité de reconstituer l’histoire thermique subie par les différents composants au cours du procédé de fabrication[2].

L’objectif de ce projet est de développer des poudres photoluminescentes sensibles dans une gamme de températures définies par Safran PFX, au-delà de 1000°C. Dans le cadre du stage, le/la chercheur.e aura pour mission la synthèse et la caractérisation de ces nouveaux matériaux. Il/Elle sera susceptible d’effectuer des déplacements à l’ICAA-IMT Albi pour réaliser des analyses de luminescence.

[1] Copin, E. B. et al. Novel erbia-yttria co-doped zirconia fluorescent thermal history sensor. Smart Mater. Struct. 26, 015001 (2017).

[2] Khalid, A. & Kontis, K. Thermographic Phosphors for High Temperature Measurements : Principles, Current State of the Art and Recent Applications. Sensors 8, 5673–5744 (2008).

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

Etudiant(e) Master 2 ou équivalent en chimie ou en matériaux. Rigueur et autonomie.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 27/11/2026

Lettre de motivation et CV à envoyer
à Sandrine Duluard (sandrine.duluard@utoulouse.fr)
et Etienne Copin (etienne.copin@mines-albi.fr).

Stage M2
Extraction assistée par IA et modélisation prédictive des relations synthèse-structure des verres bioactifs
AI-assisted extraction and predictive modeling of synthesis–structure relationships in bioactive glasses

English below

Stage M2

Extraction assistée par IA et modélisation prédictive des relations synthèse-structure des verres bioactifs

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 29/01/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire  660 EUROS /MOIS
Contacts Jérémy Soulie, jeremy.soulie@ensiacet.fr

Descriptif

Contenu : Le stage, à dominante numérique, comprendra trois axes :

1) Extraction et normalisation des protocoles sol-gel. À l’aide d’un modèle de langage large (LLM) pré-entraîné et exécuté localement, extraire les précurseurs, solvants, proportions ou concentrations, pH et conditions d’hydrolyse, d’agitation, de vieillissement, de séchage et de traitement thermique. Les données seront normalisées et les extractions validées, en tenant compte des informations manquantes ou hétérogènes.

2) Extraction et traitement des données spectroscopiques. Extraire les spectres Raman et infrarouge publiés, ou les reconstruire à partir des figures lorsque les données brutes sont indisponibles. Après prétraitement, déterminer les positions, largeurs et intensités relatives des bandes. Collecter les paramètres de mesure afin de distinguer autant que possible variabilité structurale et variabilité instrumentale.

3) Analyse des relations composition-synthèse-structure. Croiser les données de synthèse et les descripteurs spectroscopiques par des méthodes d’analyse exploratoire et de modélisation statistique. Identifier les relations pertinentes et évaluer la faisabilité d’approches prédictives au regard de la qualité des données disponibles.

Résultats attendus :

Les livrables seront une chaîne d’extraction semi-automatique validée sur environ 50 articles, un jeu de données structuré associant composition, paramètres de synthèse et descripteurs spectroscopiques, une première analyse des relations composition-synthèse-structure et un schéma de base de données extensible aux propriétés de dissolution et de bioactivité.

Environnement scientifique : Le stage s’inscrit dans le projet GlassMine, porté par le CIRIMAT et le LGC et financé de la Fédération FERMaT. Il associe l’expertise en élaboration et caractérisation des verres bioactifs aux compétences en traitement de données, analyse de signaux et modélisation.

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.).

Objectifs :

Les verres bioactifs sont des biomatériaux réactifs destinés notamment à la régénération osseuse. Leur composition et leur mode d’élaboration déterminent la structure du réseau vitreux, qui influence leur dissolution, la libération ionique, l’évolution du pH et la formation éventuelle d’apatite. Ces phénomènes conditionnent les réponses cellulaires et les performances in vivo. Leur conception rationnelle repose ainsi sur la chaîne synthèse-structure-dissolution-fonction. Malgré l’abondance des données publiées, leur exploitation prédictive reste limitée par la diversité des compositions et procédés et l’hétérogénéité des descriptions expérimentales. Le projet GlassMine propose une preuve de concept centrée sur l’extraction des paramètres de synthèse et l’exploitation numérique des données structurales issues des spectroscopies vibrationnelles. L’objectif du stage est de développer une chaîne d’extraction semi-automatisée et d’analyse de données bibliographiques pour identifier des relations composition-synthèse-structure. L’étude portera sur environ 50 articles consacrés aux verres sol-gel des systèmes SiO₂-CaO-(P₂O₅)-(CuO).

Profil

Etudiant.e Bac+5 (Master/Ingénieur) en chimie/science des matériaux ou chimie théorique Stage à dominante numérique. Intérêt pour la chimie des verres et les spectroscopies vibrationnelles (FTIR, Raman). Une forte appétence pour l’intelligence artificielle et les approches numériques. Une première expérience en traitement et analyse de données et/ou l’utilisation d’outils d’IA, notamment de modèles de langage (LLM) serait un atout. Une maîtrise courante de l’anglais ou du français est requise, ainsi qu’un bon niveau dans l’autre langue, à l’écrit comme à l’oral (compréhension et expression).

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 22/11/2026

Merci de candidater avant le 22 novembre 2026 par email à jeremy.soulie@ensiacet.fr et rachid.ouaret@ensiacet.fr avec comme objet d’email : « Candidature IA_BG/NOM DE FAMILLE ». [ Procédure détaillée et liste des documents à fournir (lien) -> https://filesender.renater.fr/?s=download&token=16afa866-54fa-4d77-8b42-8a7be04b7a29

Stage M2

AI-assisted extraction and predictive modeling of synthesis–structure relationships in bioactive glasses

Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 29/01/2027 , Contract duration : 6 months
Employer Toulouse-INP
Salary  660 EUROS /MOIS
Contact Jérémy Soulie, jeremy.soulie@ensiacet.fr

Project description

Work programme : This predominantly computational internship will comprise three complementary components :

1) Extraction and standardization of sol-gel synthesis protocols. Using a locally run, pretrained large language model (LLM), extract precursors, solvents, proportions or concentrations, pH, and hydrolysis, stirring, aging, drying, and heat-treatment conditions. Data will be standardized and extractions validated, accounting for missing or heterogeneous information.

2) Extraction and processing of spectroscopic data. Extract published Raman and infrared spectra, or reconstruct them from figures when raw data are unavailable. After preprocessing, determine band positions, widths, and relative intensities. Collect measurement parameters to distinguish, as far as possible, structural variability from instrumental variability.

3) Analysis of composition–synthesis–structure relationships. Combine synthesis data and spectroscopic descriptors using exploratory data analysis and statistical modeling. Identify relevant relationships and assess the feasibility of predictive approaches in light of the quality of the available data.

Expected outcomes : Deliverables will include a semi-automated extraction pipeline validated on approximately 50 papers ; a structured dataset linking composition, synthesis parameters, and spectroscopic descriptors ; an initial analysis of composition–synthesis–structure relationships ; and a database schema that can later be extended to dissolution and bioactivity properties.

Scientific environment : The internship is part of GlassMine, a collaborative project led by CIRIMAT and LGC and funded by the FERMaT Federation. It combines expertise in bioactive glass preparation and characterization with skills in data processing, signal analysis, and modeling.

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.).

Objectives :

Bioactive glasses are reactive biomaterials intended in particular for bone regeneration. Their composition and preparation method determine the structure of the glass network, which influences dissolution, ion release, pH evolution, and potential apatite formation. These phenomena in turn govern cellular responses and in vivo performance. Their rational design therefore relies on the synthesis-structure-dissolution-function chain. Despite the wealth of published data, predictive use remains limited by the diversity of compositions and processing routes and by heterogeneous experimental descriptions. The GlassMine project proposes a proof of concept focused on extracting synthesis parameters and digitally exploiting structural data from vibrational spectroscopy. The internship aims to develop a semi-automated pipeline for extracting and analyzing literature data to identify composition-synthesis-structure relationships. The study will cover approximately 50 papers on sol-gel glasses of the SiO₂-CaO-(P₂O₅)-(CuO) systems.

Applicant’s profile

Master’s-level (M2/engineering degree) student in chemistry/materials science or theoretical chemistry Predominantly computational internship. Interest in glass chemistry and vibrational spectroscopy (FTIR, Raman). Strong interest in artificial intelligence and computational approaches. Initial experience in data processing and analysis and/or the use of AI tools, particularly large language models (LLMs), would be an asset. Fluent English or French is required, with a good level (reading, speaking, writing) in the other language.

How to apply

Application deadline 22/11/2026

Please apply by November 22, 2026 by email to jeremy.soulie@ensiacet.fr and rachid.ouaret@ensiacet.fr, using the subject line ’Candidature IA_BG/LAST NAME’. Detailed Application Procedure and List of Required Documents : -> https://filesender.renater.fr/?s=download&token=16afa866-54fa-4d77-8b42-8a7be04b7a29

Stage M2
Caractérisation de nanomatériaux carbonés en suspension et en surface, sur silicone et textiles techniques, à visée antibactérienne

Stage M2

Caractérisation de nanomatériaux carbonés en suspension et en surface, sur silicone et textiles techniques, à visée antibactérienne

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 01/02/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Université de Toulouse
Salaire Gratification selon la réglementation en vigueur : environ 650€ mensuels
Contacts Emmanuel Flahaut, emmanuel.flahaut@utoulouse.fr - Audrey Tourrette-Diallo, audrey.tourrette@utoulouse.fr

Descriptif

Contexte Le stage s’inscrit dans la thèse d’Aimy Le Lay-Gardrat (CIRIMAT), consacrée à la fonctionnalisation de surfaces par des nanomatériaux carbonés à visée antibactérienne, pour des applications biomédicales et spatiales. Le projet repose sur le dépôt par spray-coating (aérographe) de nanotubes de carbone double paroi oxydés (DWCNTs Ox) et d’oxyde de graphène (GO) sur deux substrats : PDMS (silicone) et textiles techniques (CNES). L’objectif est de concevoir des revêtements antibactériens efficaces et durables pour limiter les infections associées aux soins, notamment dans des environnements confinés. Les premiers dépôts sont hétérogènes et micro-agglomérés, avec une couverture de surface encore insuffisante pour mesurer un effet antibactérien. La couverture, la morphologie et l’ancrage doivent donc être caractérisés finement avant toute conclusion sur l’effet de surface. Ce travail est mené en collaboration avec le LGC (microbiologie) et le CNES, qui fournit les textiles techniques.

Objectifs du stage Le stage vise à caractériser en détails (i) les suspensions de nanomatériaux carbonés oxydés, dont l’agglomération peut être influencée par le milieu et le pH, et (ii) les surfaces obtenues après dépôt par spray-coating sur PDMS et textiles, en explorant notamment l’effet d’un prétraitement plasma O₂ sur la dispersion et l’ancrage. Le programme est exploratoire et sera ajusté au fil des résultats. Si les effets attendus ne sont pas observés, d’autres voies de fonctionnalisation pourront être envisagées sur le même socle de caractérisation. Le ou la stagiaire réalisera lui-même les dépôts par spray et deviendra progressivement autonome sur l’ensemble des caractérisations.

Description Ce stage s’organisera autour de 3 axes principaux : 1) Suspensions de CNMs : influence du milieu et du pH sur la dispersion et la stabilité (turbiscan, potentiel zêta, Nanoparticle Tracking Analysis), y compris pour des mélanges de nanomatériaux carbonés (DWCNTs Ox, GO).

Dépôts et surfaces : réalisation des dépôts par spray, puis caractérisation de la morphologie et de la couverture (MEB, EDX), de la structure (spectroscopie Raman) et de la rugosité (microscopie interférométrique).

Effet du plasma O₂ et propriétés de surface : - Effet du plasma O₂ sur la dispersion et l’ancrage, sur PDMS et textiles techniques - Mesures d’angle de contact et suivi du vieillissement - Tests d’abrasion et évaluation de la perte de dépôt - Essais complémentaires selon les résultats (mélanges de nanomatériaux, autres fonctionnalisations) Ces résultats seront confrontés aux données déjà acquises dans le cadre de la thèse.

Références :
Olivi et al., Inhibition of Microbial Growth by Carbon Nanotube Networks. Nanoscale 2013, 5 (19), 9023–9029. doi.org/10.1039/c3nr02091f
Giraud et al., Carbon Nanomaterials-Based Polymer-Matrix Nanocomposites for Antimicrobial Applications : A Review. Carbon 2021, 182, 463–483. doi.org/10.1016/j.carbon.2021.06.002
Giraud et al., Surface-Anchored Carbon Nanomaterials for Antimicrobial Surfaces. Nanoscale 2024, 16 (35), 16517–16534. doi.org/10.1039/d4nr02810d

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

Nous recherchons un.e.étudiant.e avec un profil en Chimie / Science des Matériaux intéressé.e par la caractérisation des nanomatériaux, qui représente une part importante des travaux proposés.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 30/11/2026

Merci d’adresser vos candidatures à emmanuel.flahaut@utoulouse.fr et audrey.tourrette-diallo@utoulouse.fr en mentionnant le titre du sujet dans l’objet de votre message. Joindre obligatoirement un CV et une lettre de candidature.

Stage M2
Nanodéchets : étude de la fin de vie de produits commerciaux contenant des nanomatériaux manufacturés.

Stage M2

Nanodéchets : étude de la fin de vie de produits commerciaux contenant des nanomatériaux manufacturés.

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 01/02/2027 , pour une durée de 6 mois
Employeur Université de Toulouse
Salaire Indemnités mensuelles nettes de l’ordre de 650€ selon la réglementation en vigueur.
Contacts Emmanuel Flahaut, emmanuel.flahaut@utoulouse.fr

Descriptif

Contexte Les nanomatériaux (NM) manufacturés, largement présents sur le marché depuis les années 2010, représentent un potentiel d’innovation qui s’est traduit par le développement de multiples applications, dans tous les domaines (production et stockage de l’énergie, matériaux composites pour les transports, articles de sport, emballages alimentaires, textiles, secteur biomédical, etc.). Leur impact potentiel sur la santé et l’environnement fait l’objet de travaux de recherche, même s’ils demeurent encore incomplets. Cependant, la question globale de leur fin de vie et des risques associés reste floue en l’absence de réglementation spécifique. Par une approche impliquant différents partenaires de la Société (Observatoire Régional des Déchets et de l’Economie Circulaire en Occitanie (Ordeco), laboratoire UTOPI (Sociologie)), nous proposons d’étudier les "nanodéchets" issus de produits commerciaux contenant des NM. Dans le cadre du stage, au vu de la durée imposée, nous nous focaliserons sur les produits cosmétiques [1] et sur leur dégradation dans l’environnement, étudiée en conditions de laboratoire (lumière, agitation, pH). Les travaux impliqueront une forte composante de caractérisation à l’échelle nanométrique. Ce stage est proposé dans le cadre d’un projet TIRIS financé, dans lequel un contrat doctoral est prévu à la rentrée 2027-2028.

Objectifs du stage Le but de ce stage consiste à identifier dans un premier temps, en collaboration avec les partenaires (Ordeco, laboratoire UTOPI) un ou plusieurs produits cosmétiques pertinents pour l’étude de la transformation du produit en "déchet" (pendant ou après son usage), et de la manière dont les nanomatériaux contenus peuvent être libérés, puis transformés (ou pas) suite à leur interaction avec l’environnement. Il s’agira donc aussi de réfléchir à la mise au point de protocoles adaptés qui puissent être réalisés en conditions de laboratoire. Les questions sont à la fois d’ordre qualitatif (identification des nanomatériaux) et quantitatif (dosage de la quantité présente).

Description Ce stage s’organisera autour de 2 axes principaux : 1) Echange avec les partenaires (Ordeco, laboratoire UTOPI) afin d’identifier ou plusieurs produits cosmétiques pertinents (c’est-à-dire contenant au moins a priori des nanomatériaux, et représentant des situations suffisamment simples pour pouvoir être étudiées en laboratoire dans un délai restreint). Cette identification se basera sur étude approfondie de la bibliographie, qui est relativement riche dans le domaine des produits cosmétiques, et en particulier des crèmes solaires. Cet axe comprend aussi la mise au point de protocoles de vieillissement en conditions de laboratoire, à adapter en fonction de la nature des produits choisis.

Caractérisations des produits et des nanomatériaux qu’ils contiennent, avant et après vieillissement dans les conditions déterminées précédemment. Les techniques mises en œuvre comprendront a minima : microscopie électronique à balayage et à transmission, spectroscopie IR et Raman, diffraction des RX, ATG.

Références : veillenanos.fr/wp-content/uploads/2025/12/AVICENN-Enquete-nanos-cosmetiques-scintillants-20251218.pdf

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

Nous recherchons un.e étudiant.e motivé.e pour poursuivre en thèse de Doctorat (financement acquis) et privilégierons ces candidatures. Le profil est de type Chimie / Science des Matériaux (forte composante de caractérisation) avec un intérêt pour des recherches s’insérant dans des questions de société.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 30/11/2026

Merci d’adresser CV et lettre de candidature à emmanuel.flahaut@utoulouse.fr en précisant dans l’objet de la correspondance le titre du sujet.

Doctorat/PhD
Molecular design and cOmputational Strategies for Advanced osteosarcoma therapy using biomImetic apatites and drug delivery (MOSAIC)
Molecular design and cOmputational Strategies for Advanced osteosarcoma therapy using biomImetic apatites and drug delivery (MOSAIC)

English below

Doctorat/PhD

Molecular design and cOmputational Strategies for Advanced osteosarcoma therapy using biomImetic apatites and drug delivery (MOSAIC)

Localisation laboratoire CIRIMAT , Toulouse - France
Date de début du contrat souhaitée 20/08/2027 , pour une durée de 36 mois
Employeur Toulouse-INP
Salaire 43 keuros brut/3an
Contacts Corinne Lacaze-Dufaure, corinne.dufaure@ensiacet.fr

Descriptif

Les ostéosarcomes sont des tumeurs osseuses, qui affectent principalement les enfants et les adolescents, et présentent un risque élevé de métastases. De plus, le taux de survie à 5 ans est inférieur à 25%, et des taux de récidive élevés sont observés. Le traitement clinique combinant chirurgie et chimiothérapie est confronté à deux problèmes majeurs : les fortes doses d’agents anticancéreux entraînent des effets secondaires graves, qui peuvent être retardés, et la résistance des cellules tumorales aux traitements augmente. Grâce à des études computationnelles spécifiques, c’est-à-dire en utilisant la dynamique moléculaire et des calculs quantiques dans le cadre de la DFT, nous proposons d’étudier deux alternatives à ces problèmes : (i) une nouvelle voie d’administration du traitement avec une vectorisation utilisant des apatites synthétiques biomimétiques pour une délivrance locale dans l’os de molécules actives déjà utilisées pour les traitements des ostéosarcomes, et (ii) un moyen de surmonter la résistance aux agents anticancéreux en modifiant chimiquement les molécules de médicaments et en augmentant leur efficacité. Globalement, cela réduira les doses de médicaments pour le patient. Grâce à des simulations numériques, les apatites biomimétiques pour la vectorisation des agents anticancéreux ou leurs molécules modèles seront étudiées en relation avec les propriétés de délivrance. En parallèle, le mécanisme d’action (MoA) de ces molécules sera étudié au niveau moléculaire afin de proposer et de valider des agents anticancéreux modifiés. Dans une dernière étape, des calculs de dynamique moléculaire classiques produiront un nouveau modèle d’apatites biomimétiques pouvant être utilisé pour l’adsorption de grandes molécules. Ces études théoriques fourniront également des réponses concernant la possibilité de co-adsorber des agents anticancéreux et d’autres molécules de médicaments (analgésiques, antidouleurs, antibiotiques...). Le développement de modèles numériques pour l’étude in silico des traitements médicamenteux est essentiel pour accélérer et optimiser le développement de nouvelles stratégies thérapeutiques. Dans le contexte spécifique de l’ostéosarcome, nous proposons d’étudier à la fois des stratégies optimales de délivrance de médicaments et la conception de molécules chimiquement modifiées. Ces études computationnelles permettront d’identifier et de prioriser les candidats les plus prometteurs, réduisant ainsi le nombre de composés pour des tests in vitro et in vivo ultérieurs.

Plus de détails sur ce sujet de thèse (adum)

Ce que nous offrons :
• Un contrat de doctorat entièrement financé (après la phase de choix des candidats par l’Ecole Doctorale)
• Une co-supervision avec un partenaire international (Prof. Gloria Mazzone, Department of Chemistry and Chemical Technologies, University of Calabria, PROMOCS, Italy)
• Des activités de formation, de mobilité et de développement de carrière
• Une mobilité internationale obligatoire financée par le programme
• Une communauté doctorale internationale et interdisciplinaire.

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

Qui peut postuler ?
• Exigences académiques : À la date limite de candidature, les candidats doivent être titulaires d’un diplôme de master ou d’un diplôme équivalent, et ne doivent pas être titulaires d’un doctorat.

• Règle de mobilité : Les candidats ne doivent pas avoir résidé ou mené leur activité principale (travail, études, etc.) en France pendant plus de 12 mois au cours des 36 mois précédant la date limite de candidature. Les périodes de séjour en tant que touriste, réfugié, ou le temps passé dans le service national, ne sont pas considérées comme une résidence.

Le candidat doit être titulaire d’un master en chimie, en chimie-physique ou en science des matériaux, avec une spécialisation en chimie théorique ou en physique, ou un diplôme équivalent déjà obtenu à la date de candidature, et doit avoir une solide formation en chimie physique et théorique (DFT). Une expérience en synthèse inorganique et en analyse des matériaux serait un énorme avantage. Des connaissances dans le domaine de la santé seraient un atout supplémentaire, bien que ce ne soit pas nécessaire. Le projet, basé sur la modélisation numérique, s’appuiera également sur des données expérimentales sélectionnées : le candidat doit donc également être ouvert d’esprit et avoir la capacité de travailler dans une équipe multidisciplinaire. D’excellentes compétences de communication orale et écrite (en anglais) sont nécessaires.

Modalités de candidature

Date limite pour postuler 23/11/2026

Comment postuler ?
Les candidatures doivent être soumises d’ici le 23 novembre à 12h00 CET sur le site :
https://edd-projets.utoulouse.fr/

Des questions ? Écrivez à best-helpdesk@utoulouse.fr

Toutes les informations sur l’appel sont disponibles sur https://doctorat.univ-toulouse.fr/cofund-best

Doctorat/PhD

Molecular design and cOmputational Strategies for Advanced osteosarcoma therapy using biomImetic apatites and drug delivery (MOSAIC)

Localisation CIRIMAT laboratory , Toulouse - France
Starting date 20/08/2027 , Contract duration : 36 months
Employer Toulouse-INP
Salary 43 keuros brut
Contact Corinne Lacaze-Dufaure, corinne.dufaure@ensiacet.fr

Project description

Osteosarcomas are bone tumours, primarily affecting children and adolescents, displaying a high risk of metastasis. Moreover, the 5-year survival rate is less than 25%, and high recurrence rates are observed. The clinical treatment combining surgery and chemotherapy faces two major problems : high doses of anticancer agents lead to severe side effects, which may be delayed, and the resistance of tumour cells to treatments is increasing.

Through specific computational studies, i.e. by using molecular dynamics and quantum calculations in the framework of DFT, we propose to investigate two alternatives to these problems : (i) a new route of treatment administration with vectorization using biomimetic synthetic apatites for local delivery in the bone of active molecules already used for osteosarcomas treatments, and (ii) a way to overcome resistance to anticancer agents by chemically modifying drug molecules and increasing their effectiveness. Overall, this will reduce the patient’s drug doses. Thanks to computational simulations, biomimetic apatites for vectorization of anticancer agents or their model molecules will be studied in relation to delivery properties. In parallel, the mechanism of action (MoA) of these molecules will be studied at the molecular level to propose and validate modified anticancer agents. In a last step, classical molecular dynamics calculations will produce a new model of biomimetic apatites that can be used for the adsorption of large molecules. These computational studies will also provide answers regarding the possibility of co-adsorbing anticancer agents and other drug molecules (analgesics, painkillers, antibiotics...). Developing computational models for the in-silico investigation of drug treatments is essential for accelerating and optimizing the development of new therapeutic strategies. In the specific context of osteosarcoma, we propose to investigate both optimal drug-delivery strategies and the design of chemically modified molecules. These computational studies will enable the identification and prioritization of the most promising candidates, thereby reducing the number of compounds for subsequent in vitro and in vivo tests.

Find more details on this thesis subject made for you here : (adum)

- A fully funded PhD contract

- Co-supervision with an international partner

- Training, mobility and career development activities

- Mandatory international mobility funded by the programme

- An international, interdisciplinary doctoral community

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

Who can apply ?

- Academic Requirements :
By the call deadline, candidates must hold a master’s degree or equivalent diploma ; and must not hold a doctoral degree.

- Mobility Rule :
Applicants must not have resided or conducted their primary activity (work, studies, etc.) in France for more than 12 months in the 36 months preceding the call deadline.

Periods of stay as a tourist, refugee, or time spent in national service, are not considered as residency The candidate should have a Master’s degree in chemistry, chemistry-physics, or materials science, with a specialization in theoretical chemistry or physics, or equivalent already obtained at the date of application, and must have solid training in physical and theoretical chemistry (DFT).

A background in inorganic synthesis and material analysis will be a huge advantage. Knowledge in the field of health would be an added asset, although not necessary. The project, based on numerical modelling, will also be grounded in selected experimental data : the candidate must therefore also be open-minded and have the ability to work in a multidisciplinary team.

Excellent oral and written communication skills (in English) are necessary.

How to apply

Application deadline 23/11/2026

How to apply ?
Applications must be submitted by November 23rd at 12:00 PM CET at https://edd-projets.utoulouse.fr/

Questions ? Write to best-helpdesk@utoulouse.fr

All call information can be found at https://doctorat.univ-toulouse.fr/cofund-best

Stage M2
Influence of Sandblasting on Microstructure and Corrosion Behaviour of Aluminium Alloys Coated by a Conversion Layer

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

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

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
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

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)