Optimisation du comportement mécanique de composites structuraux PEKK/Fibres de carbone par ensimage oligomères de PEKK

par Mike Abidine Alexandre

Thèse de doctorat en Sciences et génie des matériaux

Sous la direction de Eric Dantras.

Soutenue le 14-11-2017

à Toulouse 3 , dans le cadre de École Doctorale Sciences de la Matière (Toulouse) .

Le jury était composé de Emile Pérez.


  • Résumé

    L'objectif de cette recherche est la conception et l'analyse d'un ensimage pour composites structuraux PEKK/Fibres de carbone (FC) continues. Les oligomères de PEKK (oPEKK) ont été synthétisés en laboratoire pour définir les caractéristiques physico-chimiques permettant leur utilisation comme agent d'ensimage. A partir de ce cahier des charges, un oligomère " pilote " a pu être synthétisé afin de mener des études sur la formulation de l'ensimage. A partir d'une étude quantitative de relation structure-propriété (QSPR) et des réseaux de neurone artificiels (ANN), le développement et l'optimisation d'une formulation d'ensimage " solvantfree " ont été réalisés Le dépôt de cet ensimage a été effectué selon deux protocoles : nous avons ainsi réalisé un " ensimage laboratoire " et " ensimage sur pilote ". Les performances mécaniques des composites PEKK/FC ensimés oPEKK ont été étudiées par analyse mécanique dynamique (AMD) ; quel que soit le protocole, l'ensimage optimise les performances mécaniques de manière significative. Il est intéressant de souligner que l'" ensimage sur pilote " est plus efficace que l'" ensimage laboratoire ". Outre, l'intérêt de l'ensimage au niveau de la mise en œuvre des composites, le transfert de contraintes fibre/ matrice est optimisé ce qui se traduit par une augmentation des modules mécaniques conservatif et dissipatif.

  • Titre traduit

    Optimization of mechanical behavior of PEKK/carbon fibers structural composites by PEKK oligomers sizing


  • Résumé

    The objective of this research is to design and analyze a sizing for PEKK / continuous carbon fiber (CF) structural composites. PEKK oligomers (oPEKK) were synthesized in the laboratory to define the physicochemical characteristics allowing their use as a sizing agent. From these specifications, a "pilot" oligomer was synthesized in order to carry out studies on the sizing formulation. From a study of quantitative structure-property relationship (QSPR) and artificial neural networks (ANN), the development and optimization of a "solvent-free" sizing formulation was performed. The deposit of this sizing was achieved according to two protocols: we thus produced a "laboratory sizing" and "pilot sizing". Mechanical performances of PEKK / CF without and with oPEKK sizing composites were studied by dynamic mechanical analysis (DMA). Whatever the protocol is, the sizing optimizes the mechanical performances significantly. It is interesting to note that "pilot sizing" is more efficient than "laboratory sizing". Besides the advantage of sizing for fiber placement in composite processing, the fiber / matrix stress transfer is optimized. Then, it results in an increase of both storage and loss modulus.

Autre version

Cette thèse a donné lieu à une publication en 2017 par Université Paul Sabatier [diffusion/distribution] à Toulouse

Optimisation du comportement mécanique de composites structuraux PEKK/Fibres de carbone par ensimage oligomères de PEKK


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Informations

  • Sous le titre : Optimisation du comportement mécanique de composites structuraux PEKK/Fibres de carbone par ensimage oligomères de PEKK
  • Détails : 1 vol. (156 p.)
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