Amélioration des propriétés mécaniques transverses de matériaux composites polymérisés sous rayonnement ionisant : étude des facteurs influents

par Philippe Ponsaud

Thèse de doctorat en Chimie organique et macromoléculaire

Sous la direction de Xavier Coqueret.

Soutenue en 2005

à Lille 1 .


  • Résumé

    La polymérisation sous rayonnement ionisant (électrons, rayons X) est une technologie prometteuse pour la fabrication de matériaux composites. Cependant, ces matériaux présentent des propriétés mécaniques transverses insuffisantes pour des applications hautes performances, propriétés que ce travail vise à améliorer. Les matériaux considérés sont des matrices acrylates, et des fibres de carbones. Le mouillage des fibres par la matrice, le retrait volumique de la matrice lors de la polymérisation et la chimie à l’interface fibre / matrice sont les principaux phénomènes qui contrôlent l’adhésion fibre/matrice. L'influence de ces trois aspects a été étudiée et des solutions ont été proposées, à l'échelle du laboratoire puis au niveau du matériau composite. Une amélioration significative a été obtenue par une voie consistant à optimiser les liaisons chimiques entre la fibre et la matrice. Par ailleurs, une étude de la morphologie de réseaux diacrylates polymérisés sous UV et sous faisceau d'électrons a été réalisée.

  • Titre traduit

    Improvement of the transverse mechanical properties of electron-beam cured composite materials


  • Résumé

    Electron-beam curing is a promising technology for manufacturing fiber-reinforced composite materials. These materials generally present insufficient transverse mechanical properties for high performances applications. This work was aimed at improving the properties of carbon fiber-reinforced composites based on epoxy acrylate matrices. Various aspects as fibers wetting, matrix shrinkage on curing, and chemistry occurring at the fiber-matrix interface were studied separately in some details. Solutions were proposed and evaluated at the lab scale and implemented on the composite materials. Significant improvements were obtained by inducing covalent bonding between fibers and matrix. In addition, a study of the morphology of UV- and EB-cured diacrylate networks was carried out to address the issue of matrix heterogeneity.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (251 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 241-251

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  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 50376-2005-376
  • Bibliothèque : Université des sciences et technologies de Lille (Villeneuve d'Ascq, Nord). Service commun de la documentation.
  • Disponible pour le PEB
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