Post-Doctorant ou Post-Doctorante - Interactions fibre-matrice dans les composites à matrice thermoplast

L’optimisation de la mise en œuvre et des propriétés des composites à matrice Elium® nécessite une parfaite maîtrise des interactions à l’interface fibre-matrice. Afin de mieux comprendre ces interactions, une caractérisation des énergies de surface est tout d’abord nécessaire. Il s’agira notamment de développer une méthodologie permettant l’identification des composantes polaires et dispersives de la matrice acrylique. En parallèle, de manière à analyser les couples fibres-matrices, les propriétés de surface de fibres variées seront caractérisées : fibres comportant divers types d’ensimage, fibres avec des rugosités différentes et fibres issues de voies de recyclage.
L’influence des interactions de surface sur l’infusion sera ensuite étudiée en comparant l’écoulement de la résine au sein des mêmes renforts. Un banc de mesure de perméabilité des renforts fibreux pourra pour cela être utilisé, en réalisant des écoulements avec des fluides tests et avec la résine Elium®.
Puis, de manière à évaluer l’impact de ces interactions sur les propriétés finales du composites, la cinétique de polymérisation et le taux de conversion obtenu en présence des différents types de fibres seront caractérisés. Enfin, le niveau d’adhésion à l’interface fibre-matrice et à l’issue de la polymérisation sera estimé, ce qui permettra d’avoir une vue complète de l’interaction fibre-matrice aux différents stades de la vie du composite.
La résine Elium® a été principalement développée pour des applications à renfort fibres de verre dont l’ensimage est adapté à ce type de résine à base acrylique ; contrairement aux fibres de carbone encore peu compatibilisées pour ces résines. L’étude portera donc sur l’amélioration de la compréhension de l’infusion de la résine Elium® dans des renforts de fibres de carbone diversement préparés (vierges, ensimées, recyclées).