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Thèse soutenue

Influence de l'état de la réticulation de la matrice thermodurcissable (soc) sur les propriétés mécaniques des matériaux composites obtenus : expérimentation et modélisation

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Auteur / Autrice : Samir Tadlaoui
Direction : Jean Maurice Vergnaud
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie des matériaux. Polymères
Date : Soutenance en 1994
Etablissement(s) : Saint-Etienne

Résumé

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Afin d'étudier l'influence de l'état de la réticulation des matrices thermodurcissables (soc) sur les propriétés mécaniques des composites, nous nous sommes appuyés sur la méthode couplant l'expérimentation et la modélisation (analyse numérique et informatique). Après avoir validé les modèles en comparant les résultats calculés à ceux des expériences réalisées au laboratoire, nous avons préparé des pièces de composite dans des conditions opératoires différentes, donc à des soc différents. Une évolution de la réticulation de la résine en contact avec l'air a été montrée. Nous avons étudié le rôle de l'épaisseur du composite pendant le processus global de la réaction. Plus l'épaisseur de l'échantillon est grande, plus le soc évolue pendant la phase de post-cuisson. Les propriétés mécaniques pour des composites préparés à différents soc ont été étudiées : nous avons comparé la dureté superficielle à celle du cur du matériau : la valeur de cette dernière est plus grande. La dureté est largement dépendante des conditions de préparation du composite, c'est-à-dire de la température et de la durée du chauffage et du refroidissement, ainsi que du mode de refroidissement. L'étude des propriétés mécaniques en dynamique a été réalisée dans le viscoanalyseur en programmation de température, à fréquence constante ou variable. Nous avons choisi le mode de traction-compression. Cette étude s'est avérée intéressante puisque le matériau est viscoélastique. Nous avons pu déterminer l'influence de plusieurs paramètres sur le comportement du matériau (fréquence de vibration et température) ; qui dépend des propriétés mécaniques suivantes : le module de Young élastique e' et l'amortissement tg d. Nous avons déterminé la transition vitreuse du matériau tg. Une corrélation entre le soc et le module e' a été mise en évidence