Microstructure et vieillissement hygrothermique de composites renforcés de fibres de lin unidirectionnelles - Université de Bourgogne Accéder directement au contenu
Communication Dans Un Congrès Année : 2017

Microstructure et vieillissement hygrothermique de composites renforcés de fibres de lin unidirectionnelles

Résumé

The current production of structural composite materials relies mainly on non-renewable fossil resources. Many regulations encourage the industry to move towards eco-friendly solutions. Within that general background, vegetal fibers appear to be an interesting alternative to synthetic fibers due to their good mechanical properties and their low density. However, using these fibers for structural composites is still limited because of their hydrophilic behavior which impacts processing, in-service properties and durability. The aim of this work is to study the effect of hygrothermal ageing, based on a sorption-desorption sequence, on the mechanical properties of flax fibers reinforced epoxy laminates. Among the processing parameters, the influence of the fiber conditioning and the thermocompression pressure were studied. Results show that it is necessary to control the fibers conditioning in order to produce a reproducible material with good mechanical properties. Optimized mechanical properties were obtained with a 3 bar pressure. Water sorption induced a plasticization of the laminate and the desorption revealed the reversibility of these plasticization phenomena, but also highlighted irreversible damage phenomena which altered the ultimate properties.
La production actuelle de matériaux composites structuraux repose principalement sur des ressources fossiles non renouvelables. De nombreuses règlementations incitent aujourd’hui les industriels à s’orienter vers des solutions écoresponsables. Dans ce contexte, les fibres végétales apparaissent comme une alternative intéressante aux fibres synthétiques en raison de leurs bonnes propriétés mécaniques et de leur faible densité. En revanche, l’emploi de telles fibres reste limité pour des composites structuraux du fait de leur caractère hydrophile qui impacte la fabrication, la tenue en service ainsi que la durabilité. L’objectif de ce travail est d’étudier l’effet d’un vieillissement hygrothermique, consistant en une absorption suivie d’une désorption, sur les propriétés mécaniques d’un matériau composite lin/époxy. Parmi les paramètres de fabrication, l’influence du conditionnement des fibres et de la pression de thermocompression ont été étudiés. Les résultats de cette étude montrent l’importance de maîtriser les conditions de stockage des fibres afin de garantir un matériau reproductible pourvu de bonnes propriétés mécaniques. Une pression de fabrication de 3 bars a permis d’obtenir les propriétés optimales. L’absorption d’eau a induit une plastification du matériau et la désorption a montré la réversibilité des phénomènes de plastification, mais a également révélé des phénomènes d’endommagement irréversibles affectant les propriétés ultimes.

Domaines

Matériaux
Fichier principal
Vignette du fichier
JNC20_BERGES_Article.pdf (740.96 Ko) Télécharger le fichier
Origine : Fichiers produits par l'(les) auteur(s)
Loading...

Dates et versions

hal-01621613 , version 1 (23-10-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01621613 , version 1

Citer

Michael Berges, Benoit Piezel, Véronique Person, Stéphane Corn, Romain Léger, et al.. Microstructure et vieillissement hygrothermique de composites renforcés de fibres de lin unidirectionnelles. Journées Nationales sur les Composites 2017, École des Ponts ParisTech (ENPC), Jun 2017, 77455 Champs-sur-Marne, France. ⟨hal-01621613⟩
192 Consultations
280 Téléchargements

Partager

Gmail Facebook X LinkedIn More