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Univ. Paris-Saclay
Caractérisation et optimisation d'un pré-imprégné industriel fibre lin/résine époxy pour les matériaux composites
Zine-Eddine Cherif
IRAMIS/CIMAP
Lundi 04/02/2013, 10:00-12:00
IUT Alençon

Référence diu manuscrit à l'Université de Caen.

Spécialité : Milieux denses, matériaux et composants
Directeur de thèse : Jun CHEN

Résumé :

Cette thèse porte sur la caractérisation et l’optimisation d’un pré-imprégné à base de résine époxy et de fibres de lin. Le renfort est constitué de tissus fabriqués par tissage de fils de lin torsadés. Les composites ont été élaborés par deux procédés : thermo-compression et enceinte autoclave. Chaque matériau a été testé en traction afin de déterminer ses propriétés mécaniques (élastique et à rupture). Les propriétés de sorption ont été étudiées grâce à des essais de vieillissement en immersion. Enfin, la capacité d’amortissement des composites lin/époxy a été déterminée à partir d’essais de vibration de poutres libres et comparée avec des composites carbone/époxy, verre/époxy et kevlar /époxy. Une étude systématique de l’influence des paramètres liés à chaque étape de l’élaboration des pré-imprégnés a été effectuée. Nous étudions l’effet du type du renfort (tissu ou quasi-unidirectionnel), les paramètres associés au tissage (diamètre de fil, taux de remplissage) et l’influence de divers prétraitements textiles (appliqués aux fils ou aux tissus de lin). Un travail de modélisation est proposé, pour s’affranchir du taux de porosité, aussi bien sur les propriétés mécaniques que sur les propriétés de sorption. L’ensemble du travail effectué durant la thèse a pour objectif de déterminer les principales propriétés d’une gamme de pré-imprégnés lin/époxy à renforts tissés, et d’établir les conditions d’élaboration optimales pour optimiser leurs performances.

 


Characterization and optimization of a flax fibre/epoxy resin industrial prepreg for composite materials.

Abstract:

This thesis focuses on the characterization and optimization of a prepreg based on epoxy resin and flax fibre. The reinforcement consists of fabrics made by weaving twisted flax yarn. The composites were manufactured by two methods: hot platen press and autoclave chamber. Each material was tested using a tensile tests to determine its mechanical properties (elastic and at break). Sorption properties were studied by immersion aging tests. Finally, the damping capacity of the flax/epoxy composite was determined from vibration tests of free beams and compared with carbon/epoxy, glass/epoxy and kevlar/epoxy composites. A systematic study of the influence of parameters of each step of the prepreg manufacturing of was performed. We study the effect of the type of reinforcement (woven or quasi-unidirectional), the parameters of weaving (yarn diameter, filling rate) and the influence of various textile pretreatments (applied to yarn or fabric). Model is proposed to overcome the rate of porosity, as well as on the mechanical properties as on the sorption properties. The aim of this work is to identify the main properties of a range of flax/epoxy prepregs with woven reinforcement, and to establish optimal manufacturing conditions to optimize their performances.

Mots clés (indexation Rameau) : Composites, Fibres végétales, Textiles et tissus, Absorption, Porosité-propriétés mécaniques.
Discipline : Physique (Milieux denses, matériaux et composants).
Site Universitaire de Montfoulon IUT d'Alençon - 61250 DAMIGNY – France.

Contact : Luc BARBIER

 

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