Activités de recherche :

• Sujet de thèse :

-Optimisation de la mise en œuvre par voie réactive des composites thermoplastiques – Interactions entre l’ensimage des fibres, la polymérisation et cristallisation de la matrice aux interfaces.

– Optimization of the reactive manufacturing of thermoplastic composites – Interactions between fibre sizing, polymerization and crystallization of the matrix at the interfaces.

• Laboratoire de recherche :

– ICA (IMT Mines-Albi)

– LGP ( ENI-Tarbes)

• Sous la direction de :

– Mme Valérie NASSIET (Directeur- LGP ENIT)

– Mr Olivier DE ALMEIDA (Co-directeur- ICA IMT Mines Albi)

• Encadrement :

– Mr Olivier DE ALMEIDA : (IMT Mines-Albi)

– Mme France CHABERT (ENI-Tarbes)

– Mme Hélène WELEMANE (ENI-Tarbes)

• École doctorale de rattachement : Science De la Matière-Toulouse (SDM- Toulouse)

Autre :

Résumé :

Polymériser le polymère après infusion est une solution prometteuse pour la fabrication des composites thermoplastiques par voie liquide (RTM). Mais dans ce procédé, les systèmes composés de monomères réagissent au sein du milieu fibreux. Les ensimages à la surface des fibres doivent donc, non seulement assurer l’adhésion fibres-matrice, mais également être compatibles avec la réaction de polymérisation.

Ce projet vise ainsi à maîtriser les interactions aux interfaces fibre/matrice dans les composites PA6/fibres de verre fabriqués par voie liquide. Les effets de la nature chimique de l’ensimage et de son épaisseur sur la cinétique de synthèse, la longueur des molécules obtenues et les morphologies cristallines seront étudiés. La performance mécanique de l’interface/interphase fibre-matrice sera également évaluée en analysant la réponse macroscopique d’éprouvettes composites modèles fabriquées à partir de billes de verre ensimées de taille submicronique et de distribution homogène. Un modèle semi-analytique qui visera à identifier les paramètres cruciaux pour le comportement mécanique du composite sera développé, il pourra également orienter les choix de traitement de surface employés.

 

Abstract :

Polymerizing the polymer after infusion is a promising option for the manufacturing of liquid thermoplastic composites (RTM). But in this process, the systems composed of monomers react within the fibrous medium. The sizing on the surface of the fibers must therefore not only ensure the fiber-matrix adhesion, but also be compatible with the polymerization reaction.

This project aims to control the interactions at fiber / matrix interfaces in PA6 composites / glass fibers manufactured by liquid processes. The effects of the chemical nature of the sizing and its thickness on the kinetics of reaction, the length of the macromolecules obtained and the crystalline morphologies will be studied. The mechanical performance of the fiber-matrix interface / interphase will also be evaluated by analyzing the macroscopic response of modeled composite specimens made from submicron sized and homogeneously distributed glass beads. A semi-analytical model that aims to identify the crucial parameters for the mechanical behavior of the composite will be developed, it can also guide the choices for surface treatment of fibers.