{"id":54357,"date":"2026-04-17T08:00:42","date_gmt":"2026-04-17T12:00:42","guid":{"rendered":"https:\/\/www.uqac.ca\/uqactualites\/?p=54357"},"modified":"2026-04-13T16:25:00","modified_gmt":"2026-04-13T20:25:00","slug":"mohammad-khoshghadam-pireyousefan-etudiant-au-doctorat-en-ingenierie-soutient-sa-these","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.uqac.ca\/uqactualites\/2026\/04\/17\/mohammad-khoshghadam-pireyousefan-etudiant-au-doctorat-en-ingenierie-soutient-sa-these\/","title":{"rendered":"Mohammad Khoshghadam Pireyousefan, \u00e9tudiant au doctorat en ing\u00e9nierie, soutient sa th\u00e8se"},"content":{"rendered":"

Finissant au doctorat en ing\u00e9nierie<\/a>, Mohammad Khoshghadam Pireyousefan, a effectu\u00e9 sa soutenance de th\u00e8se le 16 avril 2026. Sous la direction de recherche de Mousa Javidani<\/a> (UQAC) et la codirection de X. Grant Chen<\/a>, (UQAC), sa th\u00e8se a pour titre \u00abStrength-Conductivity Synergy in Hypoeutectif Al-Si Alloys via Advanced Thermomechanical Processing for Conductor Cable Applications<\/em>\u00bb.<\/p>\n

Sous la pr\u00e9sidence de Yasar Kocaefe<\/a> (UQAC), le jury d’\u00e9valuation \u00e9tait compos\u00e9 de Abdallah Elsayed (Universit\u00e9 de Guelph) et de Siamak Nikzad Khangholi (Umicore).<\/p>\n

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R\u00e9sum\u00e9 de la th\u00e8se<\/h5>\n

La demande mondiale en \u00e9lectricit\u00e9 augmente rapidement en raison de l\u2019\u00e9lectrification croissante de nombreux secteurs industriels, dans le cadre des efforts visant \u00e0 atteindre le sc\u00e9nario de neutralit\u00e9 carbone \u00e0 l\u2019horizon 2050 (Net Zero Emissions by 2050). Pour accompagner cette transition, la longueur totale des r\u00e9seaux \u00e9lectriques mondiaux devrait cro\u00eetre de mani\u00e8re significative, passant d\u2019environ 86 millions de kilom\u00e8tres en 2024 \u00e0 140 millions de kilom\u00e8tres en 2050, soit une distance approximativement \u00e9quivalente \u00e0 celle s\u00e9parant la Terre du Soleil. Les lignes de transmission a\u00e9riennes, compos\u00e9es principalement d\u2019aluminium (Al) et de ses alliages, sont au coeur de cette expansion et sont g\u00e9n\u00e9ralement class\u00e9es en deux grandes cat\u00e9gories : les c\u00e2bles \u00ab aluminum conductor steel-reinforced \u00bb (ACSR) et les c\u00e2bles \u00ab all-aluminum alloy conductor \u00bb (AAAC). Les lignes ACSR sont limit\u00e9es par la faible r\u00e9sistance m\u00e9canique des couches externes en AA1350 et par la forte densit\u00e9 du coeur en acier, tandis que les c\u00e2bles autoportants AAAC sont contraints par la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique (EC) intrins\u00e8quement plus faible des alliages durcissables par pr\u00e9cipitation AA6101\/AA6201. Il en r\u00e9sulte un besoin urgent de d\u00e9velopper de nouveaux conducteurs \u00e0 base d\u2019aluminium offrant simultan\u00e9ment une r\u00e9sistance m\u00e9canique \u00e9lev\u00e9e et une EC am\u00e9lior\u00e9e. Les alliages hypoeutectiques Al\u2013Si se sont impos\u00e9s comme des candidats prometteurs en raison de leur excellente coulabilit\u00e9, de leur bonne formabilit\u00e9 et de leurs propri\u00e9t\u00e9s thermiques et de corrosion favorables ; toutefois, leur utilisation industrielle est frein\u00e9e par une EC limit\u00e9e et une r\u00e9sistance m\u00e9canique mod\u00e9r\u00e9e. Cette th\u00e8se vise \u00e0 d\u00e9velopper une nouvelle g\u00e9n\u00e9ration de c\u00e2bles conducteurs \u00e0 base d\u2019alliages hypoeutectiques Al\u2013Si combinant une EC \u00e9lev\u00e9e, une grande r\u00e9sistance m\u00e9canique et une bonne stabilit\u00e9 thermique. Le travail est pr\u00e9sent\u00e9 en quatre parties, comme d\u00e9crit ci-dessous.<\/p>\n

\nVoir plus<\/strong><\/summary>\n

Dans la premi\u00e8re partie, les effets du recuit direct sur la CE, les propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et la microstructure de barres AA4043, fabriqu\u00e9es par coul\u00e9e continue de type Properzi, ont \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9s. Les barres d\u2019AA4043 ont \u00e9t\u00e9 recuites \u00e0 diff\u00e9rentes temp\u00e9ratures (200, 250, 300 et 350 \u00b0C) pendant 4 et 24 h. Le recuit direct a entra\u00een\u00e9 une am\u00e9lioration significative de la CE, toutes les conditions pr\u00e9sentant une augmentation de 50 \u00e0 58 % IACS. Cependant, la r\u00e9sistance m\u00e9canique des barres a \u00e9t\u00e9 fortement r\u00e9duite. L\u2019\u00e9chantillon recuit \u00e0 250 \u00b0C pendant 4 h a pr\u00e9sent\u00e9 la meilleure combinaison de CE (58,8 % IACS), de microduret\u00e9 (43 HV) et de r\u00e9sistance ultime \u00e0 la traction (UTS) (141 MPa) parmi l\u2019ensemble des conditions \u00e9tudi\u00e9es. L\u2019\u00e9chantillon recuit \u00e0 350 \u00b0C pendant 24 h a montr\u00e9 la microduret\u00e9 la plus faible (31,8 HV) et l\u2019UTS la plus basse (113 MPa), avec une CE de 58,05 % IACS. Les r\u00e9sultats de diffraction des \u00e9lectrons r\u00e9trodiffus\u00e9s (EBSD) ont r\u00e9v\u00e9l\u00e9 une structure fibreuse conserv\u00e9e avec recristallisation partielle \u00e0 la temp\u00e9rature de recuit la plus basse (250 \u00b0C), alors qu\u2019un recuit \u00e0 350 \u00b0C a conduit \u00e0 une recristallisation compl\u00e8te et \u00e0 la formation de grains \u00e9quiaxes grossiers. L\u2019analyse par microscopie \u00e9lectronique en transmission (TEM) a mis en \u00e9vidence la formation de nanopr\u00e9cipit\u00e9s de Si dans les \u00e9chantillons recuits. Afin de comprendre les contributions respectives des diff\u00e9rents m\u00e9canismes de r\u00e9sistivit\u00e9 et des caract\u00e9ristiques microstructurales \u00e0 l\u2019am\u00e9lioration de la CE, un mod\u00e8le constitutif de r\u00e9sistivit\u00e9 a \u00e9t\u00e9 employ\u00e9. Ces r\u00e9sultats apportent des \u00e9l\u00e9ments pr\u00e9cieux pour am\u00e9liorer la CE tout en maintenant un \u00e9quilibre d\u00e9licat entre conductivit\u00e9 et r\u00e9sistance dans de nouveaux alliages conducteurs Al\u2013Si.<\/p>\n

Dans la deuxi\u00e8me partie, l\u2019influence de deux routes de traitement thermom\u00e9canique \u2014 conventionnelle (C-TMP) et modifi\u00e9e (M-TMP) \u2014 sur l\u2019\u00e9volution microstructurale et sur l\u2019am\u00e9lioration des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et \u00e9lectriques de l\u2019alliage hypoeutectique AA4043 a \u00e9t\u00e9 \u00e9tudi\u00e9e. La route C-TMP a permis d\u2019augmenter l\u2019UTS de 180,7 MPa \u00e0 289,8 MPa et d\u2019accro\u00eetre l\u00e9g\u00e8rement la CE de 50,1 \u00e0 51,4 % IACS, tout en restant en de\u00e7\u00e0 du seuil requis industriellement de 52,5 % IACS. En revanche, la route M-TMP est parvenue \u00e0 surmonter le compromis classique entre r\u00e9sistance et CE en obtenant des am\u00e9liorations simultan\u00e9es de ces deux propri\u00e9t\u00e9s : l\u2019UTS a atteint 231,4 MPa, tandis que la CE a augment\u00e9 jusqu\u2019\u00e0 59,2 % IACS, soit des gains de 28,1 % et 18,2 %, respectivement, par rapport \u00e0 l\u2019\u00e9tat lamin\u00e9 (AsR). L\u2019am\u00e9lioration marqu\u00e9e de la CE a \u00e9t\u00e9 attribu\u00e9e \u00e0 la d\u00e9pl\u00e9tion du Si en solution solide dans la matrice d\u2019aluminium par la formation de nanopr\u00e9cipit\u00e9s de Si au cours du pr\u00e9-recuit. L\u2019analyse microstructurale de l\u2019\u00e9chantillon M-TMP a r\u00e9v\u00e9l\u00e9 le d\u00e9veloppement d\u2019une structure ultrafine (UFG) contenant des nanopr\u00e9cipit\u00e9s de Si dispers\u00e9s dans la matrice, associ\u00e9e \u00e0 une densit\u00e9 de dislocations plus faible que celle observ\u00e9e dans l\u2019\u00e9chantillon C-TMP. Les m\u00e9canismes sous-jacents contribuant \u00e0 la synergie entre r\u00e9sistance et CE ont \u00e9t\u00e9 discut\u00e9s \u00e0 l\u2019aide de mod\u00e8les constitutifs, en mettant l\u2019accent sur l\u2019effet des nanopr\u00e9cipit\u00e9s de Si, de la densit\u00e9 de dislocations et de l\u2019affinement des grains. Ces r\u00e9sultats d\u00e9montrent que la route M-TMP permet de r\u00e9soudre efficacement le compromis r\u00e9sistance\u2013conductivit\u00e9 et de produire un conducteur Al\u2013Si \u00e0 haute r\u00e9sistance et haute CE, adapt\u00e9 aux applications avanc\u00e9es de c\u00e2blage \u00e9lectrique.<\/p>\n

La troisi\u00e8me partie de l\u2019\u00e9tude examine la d\u00e9gradation de la r\u00e9sistance et l\u2019\u00e9volution de la CE de fils d\u2019alliage hypoeutectique Al\u2013Si \u00e0 microstructure UFG lors de recuits post-d\u00e9formation, avec une caract\u00e9risation microstructurale r\u00e9alis\u00e9e par EBSD et TEM. \u00c0 l\u2019\u00e9tat tr\u00e9fil\u00e9, la r\u00e9sistance des fils provient du durcissement par pr\u00e9cipitation, de l\u2019\u00e9crouissage et du renforcement par joints de grains. Le recuit post-d\u00e9formation entra\u00eene une diminution progressive de la r\u00e9sistance, tout en am\u00e9liorant l\u2019allongement et la CE, avec des effets superpos\u00e9s observ\u00e9s aux temp\u00e9ratures de transition. Les m\u00e9canismes de d\u00e9gradation d\u00e9pendent de la temp\u00e9rature : la r\u00e9cup\u00e9ration des lacunes et des dislocations domine entre 90 et 150 \u00b0C, le grossissement des nanopr\u00e9cipit\u00e9s de Si pr\u00e9vaut \u00e0 200 \u00b0C, et la recristallisation suivie de la croissance des grains conduit \u00e0 un adoucissement marqu\u00e9 entre 250 et 300 \u00b0C. Ces m\u00e9canismes r\u00e9duisent \u00e9galement la diffusion des \u00e9lectrons, ce qui se traduit par une augmentation mod\u00e9r\u00e9e de la CE, de l\u2019ordre de 1 % IACS. Compar\u00e9s aux conducteurs conventionnels AA1350 et AA8030, les fils UFG Al\u2013Si pr\u00e9sentent une stabilit\u00e9 thermique sup\u00e9rieure, attribu\u00e9e \u00e0 l\u2019effet de blocage exerc\u00e9 par les nanopr\u00e9cipit\u00e9s de Si et \u00e0 la forte proportion de joints de grains \u00e0 grande d\u00e9sorientation dans leur microstructure \u00e9quiaxe ultrafine. Ces r\u00e9sultats approfondissent la compr\u00e9hension du compromis r\u00e9sistance\u2013conductivit\u00e9 dans les conducteurs Al\u2013Si et soutiennent le d\u00e9veloppement d\u2019alliages avanc\u00e9s \u00e0 base d\u2019aluminium pour des conducteurs \u00e0 hautes performances, particuli\u00e8rement adapt\u00e9s aux c\u00e2bles de transport d\u2019\u00e9nergie \u00e0 haute tension capables de transporter des densit\u00e9s de courant plus \u00e9lev\u00e9es sur de longues distances.<\/p>\n

La quatri\u00e8me partie d\u00e9montre que le tr\u00e9filage \u00e0 froid (CD) induit efficacement le d\u00e9veloppement d\u2019une microstructure UFG et la s\u00e9gr\u00e9gation du Si aux joints de grains dans les alliages hypoeutectiques Al\u2013Si, permettant ainsi une synergie entre r\u00e9sistance et conductivit\u00e9. L\u2019analyse EBSD montre que l\u2019\u00e9tat du Si, qu\u2019il soit retenu en solution solide, pr\u00e9sent sous forme de particules eutectiques de Si ou de nanopr\u00e9cipit\u00e9s de Si, influence fortement la recristallisation dynamique induite par la d\u00e9formation et, par cons\u00e9quent, la formation de structures ultrafines (UFG). Les fils produits par ce proc\u00e9d\u00e9 pr\u00e9sentent des propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques nettement am\u00e9lior\u00e9es, principalement gr\u00e2ce \u00e0 l\u2019affinement des grains et au renforcement accru par joints de grains. De plus, les analyses par MEB \u00e0 basse tension, STEM et DSC confirment conjointement la d\u00e9composition du Si sursatur\u00e9 induite par la d\u00e9formation, accompagn\u00e9e d\u2019un enrichissement en Si le long des joints de grains. La mod\u00e9lisation de la r\u00e9sistivit\u00e9 indique que le Si pr\u00e9sent sous forme particulaire contribue beaucoup moins \u00e0 la r\u00e9sistivit\u00e9 de l\u2019Al que le Si en solution solide. Par cons\u00e9quent, cette s\u00e9gr\u00e9gation du Si aux joints de grains induite par la d\u00e9formation r\u00e9duit la diffusion globale des \u00e9lectrons en appauvrissant partiellement la matrice en Si en solution solide, ce qui am\u00e9liore la conductivit\u00e9 \u00e9lectrique (EC). Dans l\u2019ensemble, ces r\u00e9sultats montrent que le tr\u00e9filage \u00e0 froid (CD) peut favoriser une synergie r\u00e9sistance\u2013conductivit\u00e9 dans les conducteurs hypoeutectiques Al\u2013Si et apportent un nouvel \u00e9clairage sur une voie de mise en forme industrialisable permettant de d\u00e9passer le compromis r\u00e9sistance\u2013EC conventionnel dans les alliages conducteurs \u00e0 base d\u2019aluminium.<\/p>\n

Globalement, cette th\u00e8se introduit un nouveau paradigme de traitement pour la fabrication de conducteurs hypoeutectiques Al\u2013Si et fournit des \u00e9clairages m\u00e9canistiques essentiels sur l\u2019\u00e9volution microstructurale, la pr\u00e9cipitation \u00e0 l\u2019\u00e9chelle nanom\u00e9trique, le comportement des joints de grains et leurs effets combin\u00e9s sur la r\u00e9sistance m\u00e9canique, la CE et la stabilit\u00e9 thermique. Ces r\u00e9sultats \u00e9tablissent une base solide pour l\u2019application industrielle des alliages hypoeutectiques Al\u2013Si de la s\u00e9rie 4xxx en tant que futurs conducteurs a\u00e9riens de lignes de transport d\u2019\u00e9lectricit\u00e9.<\/p>\n<\/details>\n

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F\u00e9licitations \u00e0 Mohammad Khoshghadam Pireyousefan pour la soutenance de sa th\u00e8se de doctorat!<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Finissant au doctorat en ing\u00e9nierie, Mohammad Khoshghadam Pireyousefan, a effectu\u00e9 sa soutenance de th\u00e8se le 16 avril 2026. Sous la direction de recherche de Mousa Javidani (UQAC) et la codirection de X. Grant Chen, (UQAC), sa th\u00e8se a pour titre \u00abStrength-Conductivity Synergy in Hypoeutectif Al-Si Alloys via Advanced Thermomechanical Processing for Conductor Cable Applications\u00bb. 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