Thèse Développement Durable de Céramiques à l'Aide de Matières Premières Issues des Résidus de l'Industrie Selon un Principe d'Économie Circulaire H/F - Mines Paris-PSL

Établissement : Mines Paris-PSL
École doctorale : SFA - Sciences Fondamentales et Appliquées
Laboratoire de recherche : Centre de Mise en Forme des Matériaux
Direction de la thèse : Franck PIGEONNEAU ORCID 0000000321840378
Début de la thèse : 2026-10-01
Date limite de candidature : 2026-08-31T23:59:59

Les céramiques ont des domaines d'application de la vie courante comme dans le bâtiment (briques, tuiles,
revêtement de surface et décoration), par exemple. De façon à accentuer sa compétitivité et sa modernité, ce
secteur industriel a subi ces dernières décennies d'importantes mutations scientifiques et technologiques. De plus, il doit faire face à l'augmentation du coûts de l'énergie et réduire son empreinte carbone. C'est dans ce domaine d'application que Villa Petra opère. Cette dernière conçoit, fabrique et vend en B2B des revêtements de sol en grès-cérame pleine masse.
Les céramiques produit par Villa Petra sont formées de silicates, d'aluminates, de carbonates et d'autres composants en plus faibles quantités variants selon les céramiques produites. La mise en forme de ces céramiques est basée sur des technologies éprouvées sur lesquelles peu d'innovations sont à envisager. Par contre, la substitution des matières premières par des déchets a un intérêt déjà démontré par de récentes études documentées.

Basée sur un principe d'économie circulaire, l'objectif de la thèse est de développer des céramiques à l'aide de déchets. Le projet débutera par une recherche des ressources de déchets les plus adéquates possibles. Pour cela, des techniques d'intelligence artificielle seront utilisées. Il sera nécessaire de récolter les données issues de bases de données publiques ou commerciales et de mettre au point les algorithmes à l'aide de librairies existantes.

Sur la base des ressources préalablement identifiées, la thèse portera ensuite sur l'extraction des oxydes et leur purification par des méthodes à mettre en place. Des encres de substitution seront alors élaborées et analysées en termes rhéologiques et également de perte au feu à l'aide d'essais à l'échelle du laboratoire. Finalement, les
nouvelles encres seront utilisées pour réaliser de nouveaux revêtements.

.

Titulaire d'un master 2 ou d'un diplôme d'ingénieur en sciences des matériaux, le(la) candidat(e) doit avoir une connaissance approfondie en chimie minérale et dans l'élaboration des céramiques.

Une maîtrise avancée des techniques de programmation sous python est également requise.

Une connaissance de la rhéologie des fluides complexes est également recommandée. Un goût prononcé pour le travail expérimental est fortement souhaité.
Il est aussi demandé de faire preuve d'une grande rigueur, d'autonomie, d'initiative et d'une bonne capacité à travailler en équipe et de communication.