Development of Bio-composite Reinforced by Sugarcane Fibres
Développement d’un Bio-composite Renforcé par des Fibres de Canne à Sucre
Résumé
The aim of the present study is to develop a multifunctional sugarcane fibres reinforced epoxy porous composite combining good acoustic and mechanical properties. The study of the bagasse fibres geometry has shown that fibres’ length and diameter distribution can be fitted by lognormal laws. Composites manufactured by thermo-compression process with an epoxy matrix were characterized using an experimental design whose parameters were the diameter of the fibres (between 0.5 and 4 mm) and their mass ratio (between 40 and 70 %). The study of acoustic properties showed that the sound absorption increases with the diameter of the fibres, while decreasing with their mass proportion, over a frequency range between 500 and 1000 Hz. Mechanical characterisation by bending tests, has shown a fragile behaviour, with deviations of stiffness and maximum stress around 36 %. The stereo-correlation image analysis confirmed the heterogeneity of the strain fields throughout the thickness, in relation to the fracture observation.ss with an epoxy matrix were characterized using an experimental design whose parameters were the diameter of the fibres (between 0.5 and 4 mm) and their mass ratio (between 40 and 70 %). The study of acoustic properties showed that the sound absorption increases with the diameter of the fibres, while decreasing with their mass proportion, over a frequency range between 500 and 1000 Hz. Mechanical characterisation by bending tests, has shown a fragile behaviour, with deviations of stiffness and maximum stress around 36 %. The stereo-correlation image analysis confirmed the heterogeneity of the strain fields throughout the thickness, in relation to the fracture observation.
La présente étude a pour objectif de développer un agro-composite multifonctionnel à base de fibres de canne à sucre, alliant de bonnes propriétés acoustiques et mécaniques. Les renforts étudiés présentent des distributions morphologiques (longueur et diamètre) pouvant être approchées par une loi log-normale. Les composites thermo-comprimés avec une matrice époxy ont été caractérisés à l’aide d’un plan d’expériences ayant pour paramètres respectivement, le diamètre des fibres (entre 0,5 et 4 mm) et leur taux massique (entre 40 et 70 %). L’analyse des propriétés acoustiques a montré que l’absorption acoustique augmente avec le diamètre des fibres, tout en diminuant avec leur proportion massique, sur une gamme de fréquences comprises entre 500 et 1000 Hz. La caractérisation mécanique par des essais de flexion a montré un comportement fragile. L’analyse par stéréo-corrélation d’images, a permis de discuter de l’hétérogénéité des champs de déformation, relativement à l’observation des faciès de rupture.