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des thèses françaises
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Caractérisation et rôle d'une interphase élastomère au sein de matériaux composites polyépoxy-renfort de verre (particulaire ou fibreux)
| Auteur / Autrice : | Nouredine Amdouni |
| Direction : | Jean-François Gérard |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Génie des matériaux - Hatériaux Hacromoléculaire & Composites |
| Date : | Soutenance en 1989 |
| Etablissement(s) : | Lyon, INSA |
| Partenaire(s) de recherche : | Laboratoire : LMM - Laboratoire des Matériaux Macromoléculaires (Lyon; INSA1962-1998) |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
Le but du travail présenté est d'étudier l'effet de l'introduction d'une interphase à propriétés contrôlées entre le renfort et la matrice, sur les caractéristiques physico-chimiques, ainsi que les comportement viscoélastiques et mécaniques de matériaux composites. Des composites modèles à renforts particulaires (billes de verre) et matrice polyépoxy (DGEBA-DDA-BDMA) à différents taux volumiques, tailles et traitements de surface de billes de verre ont été étudiés. Cette étude a montré que la localisation d'une fine couche élastomère à l'interface renfort/matrice affecte peu les propriétés thermiques et élastiques mais améliore la résistance à l'impact (choc Charpy). Contrairement au traitement classique par agent de couplage (silane), l'enrobage élastomère de billes de verre accroît de façon notable la résistance à la propagation de fissure caractérisée par les facteurs KTC et GIC (analyse MLER). L'évolution de ceux-ci avec l'épaisseur de l'enrobage élastomère montre un maximum à une épaisseur de 2,87. Du rayon des particules en accord avec les modèles micro mécaniques développés dans la littérature. L'étude de matériaux composites unidirectionnels (UD) a montré que la transposition de la méthode d'insertion d'une interphase élastomère à la surface d'un renfort pouvait être faite pour les fibres de verre. La caractérisation des propriétés mécaniques dans ce cas a montré que les propriétés élastiques sont peu dépendantes de l'épaisseur de l'interphase. Par contre, la résistance à l'impact (choc Charpy) est nettement améliorée par rapport aux composites UD à base de fibres commerciales. De plus, des perspectives intéressantes sont offertes au vu du très bon comportement en fatigue en cisaillement dynamique dans l'axe des fibres. L'enrobage élastomère semble dans cas "accommoder" la déformation et retarder les mécanismes de rupture.