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des thèses françaises
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Procédé électrochimique de traitement en continu de fibres de carbone par greffage d'amines ou de groupements aryls substitués
| Auteur / Autrice : | Alain Veyrat |
| Direction : | Gérard Valentin |
| Type : | Thèse de doctorat |
| Discipline(s) : | Génie des procédés |
| Date : | Soutenance en 1996 |
| Etablissement(s) : | Vandoeuvre-les-Nancy, INPL |
| Jury : | Président / Présidente : Hans-Gunther Lintz |
| Rapporteurs / Rapporteuses : Jean Pinson |
Mots clés
Mots clés contrôlés
Résumé
L’objectif de cette étude est la conception et la réalisation d'un dispositif pilote de traitement de surface de fibres de carbone. Le traitement consiste en une oxydation électrochimique dans un milieu acétonitrile qui aboutit au greffage de fonctions aminées à la surface des fibres. Cet apport d'azote améliore fortement l'adhésion entre les fibres et les résines époxydes dans les matériaux composites. Le phénomène, mis en évidence par voltamétrie, est caractérisé par des analyses de surface ESCA. La cinétique du greffage de l'éthylènediamine a été étudiée sur des électrodes de fibres fixes en faisant varier leur longueur et le potentiel d'électrode appliqué. Les mesures d'intensité ont montré le rôle prépondérant de l'amine dans l'oxydation ainsi que la décroissance de l'activité le long de l'électrode. Les performances du greffage dans un dispositif ou la mèche de fibres circule dans divers bains ont été évaluées suivant trois modes de fonctionnement de la cellule électrochimique: contrôle du potentiel d'électrode, de la tension de cellule ou de la distribution de courant dans la cellule. La quantité d'azote fixée sur les fibres dépend principalement de la vitesse de défilement du fil dans la cellule. Une quantité importante de fibres traitées à la triéthylènetétramine a été produite, afin de préciser l'apport du traitement aminant au niveau des propriétés mécaniques des composites. Les résultats sont comparés avec ceux issus d'un autre procédé de traitement électrochimique, conduisant également à un apport d'azote en surface des fibres après la réduction de sels de diazonium en milieu acide