Prise en compte des effets capillaires dans les procédés LCM : caractérisation de la perméabilité en fonction des régimes dynamiques d'imprégnation et effet d'échelle.

Taking into account capillarity effects in LCM processes : permeability characterizations according to dynamic impregnation regimes and scale effects.

• Auteur / Autrice : Romain Ravel
• Direction : Pierre-Jacques Liotier
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie et Physico-Chimie des Matériaux
• Date : Inscription en doctorat le 01/10/2021
• Etablissement(s) : IMT Mines Alès
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques Balard (Montpellier ; 2003-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : PCH - Polymères, composites, hybrides
• Partenaire(s) de recherche : Equipe de recherche : PCH - Polymères, composites, hybrides

Mots clés

Mots clés libres

Elaboration par voie liquide

Perméabilité

Propriétés textiles

Effets capillaires

Liquid Composite Molding (LCM)

Permeability

Textile properties

Capillary effects

Résumé

La caractérisation de la perméabilité d'un renfort fibreux aux échelles de la mèche et du tissu est un enjeu majeur dans l'industrie du composite. Deux régimes d'écoulements seront étudiés afin d'estimer ces perméabilités : - le régime d'écoulement saturé (imprégnation forcée), - le régime d'écoulement insaturé (imprégnation spontanée ou forcée). L'intérêt sera de mettre en avant les effets capillaires en régime insaturé et ainsi d'évaluer leur impact sur la valeur de perméabilité apparente de la mèche et du renfort. La prise en compte de ces effets dans la mesure de perméabilité a également pour but d'essayer de mieux comprendre les phénomènes de mouillage dynamique et leurs conséquences à l'échelle des tissus au cours de la phase d'imprégnation des procédés LCM. Différentes fibres et différents liquides ayant des propriétés semblables ou diamétralement opposées à celles des résines seront utilisés pour mettre en place des approches innovantes.

Characterisation of the permeability of a fibrous reinforcement at the scale of tows and fabric is a major challenge in the composite industry. Two flow regimes will be studied in order to estimate those permeabilities: - the saturated flow regime (forced impregnation), - the unsaturated flow regime (spontaneous or forced impregnation). The interest will be to highlight the capillary effects in unsaturated flow regime and thus to evaluate their impact on the value of apparent permeability of tows and fabrics. Taking these effects into account in the permeability measurement will also aim to understand the dynamic wetting phenomena and their consequences at the scale of the fabric during manufacturing by LCM processes. Different fibres and liquids with properties similar or totally different to those of resins will be used to allow the development of innovative approaches.