Lisa Feuillerat

Doctorant - Ecole Nationale Supérieure des Mines d'Albi-Carmaux (IMT Mines Albi)
Membre du groupe Matériaux et Structures Composites (MSC)
0M01, Mines d'Albi-Carmaux, Campus Jarlard
81013 Albi
 
    (recherche)
Activités de recherche :

Sujet de thèse : Stabilité des matrices thermostables et conséquences sur la consolidation des préformes composites comêlées

Les activités de l’axe Matériaux Propriétés et Procédés portent en particulier sur la mise en œuvre de composites à matrices thermostables (PEEK, PEK, PPS) qui présentent l’avantage après avoir été consolidés, de pouvoir être estampés à chaud et assemblés par soudage contrairement à leurs homologues thermodurcissables. Les temps de cycles nécessaires à la fabrication des composites à matrice thermostable demeurent toutefois une limite à leur développement. La viscosité des matrices polymères thermoplastiques à l’état fondu est en effet bien supérieure à celle des résines thermodurcissables. L’imprégnation des fibres est donc plus lente ce qui rallonge le temps de cycle. Pour pallier les difficultés d’écoulement des matrices thermoplastiques et réduire les temps de cycle, différents semi-produits ont été développés par les fabricants de matériaux composites. Parmi les différentes architectures disponibles, les mèches comêlées représentent une solution très attractive : le polymère sous forme de filaments de quelques microns de diamètre est directement distribué au sein du renfort ce qui permet de réduire au maximum le chemin que doit parcourir la matrice pour imprégner totalement les fibres. La configuration comêlée avec filaments micrométriques, théoriquement idéale, n’est toutefois pas nécessairement la plus efficace dans le cas des matrices thermostables. Les températures de fusion très élevées des thermostables (de l’ordre de 400°C) rendent en effet ces matériaux extrêmement sensibles à la dégradation thermique durant leur mise en œuvre à l’état fondu. L’opération de filage textile, qui nécessite une température bien supérieure à la fusion et un taux d’étirage important, peut ainsi générer une dégradation critique pouvant pénaliser la consolidation ultérieure des préformes composites comêlées.

Ce projet de thèse vise ainsi à optimiser les semi-produits comêlés carbone/PEEK en explorant les conditions de dégradation de la matrice durant le filage (machine de filage IFTH) et durant la mise en œuvre ultérieure du composite.

Travaux menés en partenariat avec l’Institut Français du Textile et de l’Habillement (IFTH).

Encadrement : Fabrice Schmidt (ICA), Olivier De Almeida (ICA) et Jean-Charles Fontanier (IFTH).