Les composites bmc : influence des constituants sur la microstructure et les proprietes mecaniques

Bmc composites: the influence of components on the microstructure and on the mechanical properties

• Auteur / Autrice : Christophe Mavon
• Direction : Alain Chambaudet
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences appliquées
• Date : Soutenance en 1996
• Etablissement(s) : Besançon

Résumé

Un composite industriel charge et renforce (bmc: bulk molding compound) a matrice polyester insature (up) a retrait compense (pvac) est etudie dans le but de connaitre ses caracteristiques morphologiques, physico-chimiques et mecaniques et d'elargir son domaine d'utilisation. Le melange organique de base presente une morphologie particuliere a deux phases. La premiere (phase nodulaire), constituee de nodules up dans une phase pvac, est continue. La seconde (phase compacte), dispersee, se presente sous forme de globules up spheriques d'un diametre d'environ 50 m. Il est montre que ceux-ci sont generes par un constituant present en faible quantite dans la formulation: le stearate de calcium. Ce dernier, est a l'origine du couplage des fonctions carboxyliques libres des chaines polyesters. Il apparait que les charges minerales (ca co#3) joue un role similaire. Dans le bmc, la phase compacte enrobe les renforts de fibres de verre et les charges minerales en formant un reseau polyester rigide et continu dans le composite. Sa formation joue un role important sur la morphologie et par consequent, conditionne la tenue mecanique du composite. La couche de peau, de faible epaisseur et de nature polyester, est peu adherente. L'etude des caracteristiques mecaniques du materiau en fonction de sa composition a permis d'elaborer un modele mathematique simple de comportement base sur la loi des melanges. Il permet d'estimer les proprietes mecaniques du bmc en fonction de sa composition, de preciser l'influence relative des constituants et d'en definir les limites de modifications possibles. Une relation entre les caracteristiques mecaniques et la morphologie est proposee. La connaissance precise des conditions et des mecanismes de formation des phases presentes dans le bmc permet d'envisager un certain nombre d'axes reflechis de modifications en vue d'ameliorer les proprietes generales du materiau