Caractérisation et optimisation des interfaces dans les composites polymérisés sous rayonnement ionisant

Les propriétés mécaniques de l interface fibre-matrice de matériaux composites polymérisés sous rayonnement ionisant sont nettement inférieures à celles des meilleurs composites polymérisés par voie thermique. Pour optimiser l interface fibre de carbone-matrice acrylate polymérisée sous faisceau d électrons, des traitements de surface des fibres sont étudiés (oxydation par l acide nitrique ou par plasma oxygène, greffage d agent couplant, dépôt d un revêtement par polymérisation plasma). L évolution des propriétés mécaniques interfaciales, mesurées par un test de déchaussement sur monofilament, est reliée aux changements d état de surface des fibres (rugosité, chimie de surface, énergie de surface) et de leurs propriétés mécaniques. L optimisation requiert deux conditions, écranter la surface de la fibre qui peut inhiber la polymérisation de la matrice et créer une chimie de surface adaptée à celle de la matrice et au mode de polymérisation.The mechanical properties of fibre-matrix interfaces in composite materials cured by ionizing beams are far lower than those of the best composites cured by thermal treatment. To optimize the carbon fibre-acrylate matrix interface, some surface treatments are studied (oxidation with nitric acid or oxygen plasma, grafting of coupling agents, coating by plasma polymerization). The evolution of the mechanical interfacial properties, measured by a pull-out test of a single fibre from a resin drop, is related to the surface state of the treated fibres (roughness, surface chemistry, surface energy) and to their mechanical properties. The optimization requires two conditions. The fibre surface, which can inhibit the matrix polymerization, has to be coated and the coating has to be functionalized with a surface chemistry adapted to the matrix chemistry and the curing mode.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF

Caractérisation et optimisation des interfaces dans les composites polymérisés sous rayonnement ionisant

Les propriétés mécaniques de l interface fibre-matrice de matériaux composites polymérisés sous rayonnement ionisant sont nettement inférieures à celles des meilleurs composites polymérisés par voie thermique. Pour optimiser l interface fibre de carbone-matrice acrylate polymérisée sous faisceau d électrons, des traitements de surface des fibres sont étudiés (oxydation par l acide nitrique ou par plasma oxygène, greffage d agent couplant, dépôt d un revêtement par polymérisation plasma). L évolution des propriétés mécaniques interfaciales, mesurées par un test de déchaussement sur monofilament, est reliée aux changements d état de surface des fibres (rugosité, chimie de surface, énergie de surface) et de leurs propriétés mécaniques. L optimisation requiert deux conditions, écranter la surface de la fibre qui peut inhiber la polymérisation de la matrice et créer une chimie de surface adaptée à celle de la matrice et au mode de polymérisation.The mechanical properties of fibre-matrix interfaces in composite materials cured by ionizing beams are far lower than those of the best composites cured by thermal treatment. To optimize the carbon fibre-acrylate matrix interface, some surface treatments are studied (oxidation with nitric acid or oxygen plasma, grafting of coupling agents, coating by plasma polymerization). The evolution of the mechanical interfacial properties, measured by a pull-out test of a single fibre from a resin drop, is related to the surface state of the treated fibres (roughness, surface chemistry, surface energy) and to their mechanical properties. The optimization requires two conditions. The fibre surface, which can inhibit the matrix polymerization, has to be coated and the coating has to be functionalized with a surface chemistry adapted to the matrix chemistry and the curing mode.MULHOUSE-SCD Sciences (682242102) / SudocSudocFranceF