Etude Et Simulation De La Conductivite Thermique De Materiaux Composites A Matrice Organique Chargee Et Renforcee De Fibres De Carbone Pitch

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Étude et simulation de la conductivité thermique de matériaux composites à matrice organique chargée et renforcée de fibres de carbone PITCH

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Author : Bénédicte Reine
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Book Synopsis Étude et simulation de la conductivité thermique de matériaux composites à matrice organique chargée et renforcée de fibres de carbone PITCH by : Bénédicte Reine

Download or read book Étude et simulation de la conductivité thermique de matériaux composites à matrice organique chargée et renforcée de fibres de carbone PITCH written by Bénédicte Reine and published by . This book was released on 2014 with total page 192 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Cette thèse s'inscrit dans le cadre du projet THEOREM porté par THALES Systèmes Aéroportés. Ce projet est un travail collaboratif entre partenaires industriels et académiques. Il a pour objectif de développer un matériau composite hybride constitué d'une matrice polymère chargée de micro et nanoparticules ayant une conductivité thermique importante et renforcée par des fibres longues de carbone PITCH. Le matériau final doit pouvoir atteindre des valeurs de conductivité thermique élevées équivalentes à celles de l'aluminium (~300W/m/K). Deux principaux axes ont été développés : un axe concernant la matrice chargée et un autre concernant les renforts fibreux. L'axe matrice a permis de développer des modèles numériques de dispersion aléatoire de charges dans un V.E.R. prédéfini afin de déterminer les propriétés homogénéisées de la matrice chargée. L'axe renfort a mis en avant l'influence de différentes architectures fibreuses sur les transferts de chaleur dans les trois directions de l'espace. La réunion de ces deux études a permis de déduire numériquement les propriétés effectives du composite final. Les différents modèles numériques ont été corrélés avec différentes mesures expérimentales.

Fonctionnalisation de matériaux composites à renfort carbone et matrice thermoplastique par adjonction de nanocharges

Author : Khalil Hamdi
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Book Synopsis Fonctionnalisation de matériaux composites à renfort carbone et matrice thermoplastique par adjonction de nanocharges by : Khalil Hamdi

Download or read book Fonctionnalisation de matériaux composites à renfort carbone et matrice thermoplastique par adjonction de nanocharges written by Khalil Hamdi and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Pour étendre l'utilisation des composites dans des applications plus variées (applications intelligentes et multifonctionnelles), l'une des barrières est leur faible conductivité électrique et thermique. Dans le cas de composites renforcés par des fibres de carbone, la matrice organique est responsable des propriétés isolantes du composite résultant. L'une des solutions pour améliorer les conductivités des matériaux est l'utilisation des nanocharges conductrices. L'amélioration des propriétés électriques et thermiques des polymères nanochargés est une problématique récurrente dans la littérature. Cependant, étudier les propriétés des composites à fibre de carbone continue et nanochargés est moins abordée. Ce travail porte sur la fabrication et la caractérisation des composites nanochargés par du noir de carbone et des nanotubes de carbone. Tout d'abord, un intérêt particulier a été accordé à la phase délicate de la fabrication. Comme mentionné ci-dessus, la mise en œuvre des composites à renfort continu et matrice nanochargée implique des problèmes liés à l'agglomération et à la dispersion inhomogène des nanocharges dans le composite final. Pour résoudre ces problèmes, le choix de la matrice thermoplastique (Polyamide 6) était judicieux. En fait, la dispersion des nanocharges a été faite par extrusion bi-vis qui est connue comme l'une des voies les plus efficaces de séparation d'agglomérats. De plus, la méthode de fabrication à base de films de Polyamide 6, appelée film stacking, assure une partition homogène dès le début du processus. Des observations MEB ont été effectuées pour localiser les nanoparticules. Ceux-là ont montré que les particules pénétraient dans la zone des fibres. En effet, en atteignant le cœur des torons, les nano-charges ont créé un réseau de connectivité entre les fibres pour le passage de courant. Ceci explique l'amélioration constatée de la conductivité électrique des composites en présence de noir de carbone et des nanotubes de carbone. Ces essais ont été réalisés avec la méthode à 4 points. La conductivité électrique du composite à matrice « pure » est passée de 20S / cm à 80S / cm en ajoutant 8% en poids de noir de carbone et à 15S / cm en ajoutant 18% en poids de la même charge nanométrique. Pour les nanotubes de carbone, avec 2,5% en poids, la conductivité était d'environ 150S / cm. Pour les propriétés thermiques, des tests basés sur l'effet Joule ont été réalisés. L'augmentation de la température a été enregistrée en utilisant une caméra IR. Les résultats obtenus sont en accord avec ceux de la conductivité électrique, montrant une amélioration du comportement thermique en présence de nanocharges. Grâce à ces résultats, l'utilisation de ces composites comme outil de suivi d'endommagement était possible. Par ailleurs, la méthode de variation de la résistance électrique a été effectuée. Les matériaux nanochargés ont montré une meilleure sensibilité aux endommagements. Les résultats ont été comparés aux outils classiques de suivi d'endommagement. A la fin, plusieurs applications « intelligentes » ont été testées telles que : le composite à gradients de propriétés et des matériaux nanochargés cousus.

Etude des propriétés électriques de composites matrice organique - noir de carbone

Author : Manuela Hindermann-Bischoff
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Book Synopsis Etude des propriétés électriques de composites matrice organique - noir de carbone by : Manuela Hindermann-Bischoff

Download or read book Etude des propriétés électriques de composites matrice organique - noir de carbone written by Manuela Hindermann-Bischoff and published by . This book was released on 1999 with total page 227 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: La dispersion de particules conductrices dans une matrice organique isolante confère au composite une conductivité électrique qui augmente avec la fraction volumique f des particules au-dessus d'un seuil critique fc. Il s'agit d'une transition isolant/conducteur pouvant être décrite par la théorie de la percolation. Lorsque ces composites sont chauffés au-delà d'une température TCTP, une diminution significative de la conductivité est observée. Cet effet, connu sous le nom «effet CTP» (Coefficient de Température Positif, en termes de résistivité), est utilisé dans de nombreuses applications et, notamment en électrotechnique, comme limiteur de courant. Bien que l'étude de ces mélanges noir de carbone/matrice organique, ait déjà fait l'objet de nombreux travaux, l'origine et le mécanisme de la conduction électrique, d'une part, celui de l'effet CTP, d'autre part, restent controversés. Ce fait peut s'expliquer par le grand nombre de paramètres qui influencent les propriétés électriques de ces systèmes désordonnés. Le but de ce travail est d'étudier ces mécanismes dans le cas de composites dont les caractéristiques physico-chimiques et la morphologie à différentes échelles de longueur sont obtenues par une série de méthodes indépendantes et peuvent être reliées aux propriétés électriques. Le travail expérimental et l'analyse théorique des résultats à l'aide de modèles adaptés aux systèmes hétérogènes désordonnés, ont permis d'obtenir une série d'informations importantes et nouvelles concernant les propriétés électriques de ces composites. La première concerne le comportement différent de certains composites pouvant être attribué à l'interpénétration des agrégats mise en évidence par diffusion centrale de rayons X et résultant soit du mode de préparation, soit de la nature de la matrice. La seconde concerne le mécanisme de l'effet CTP pour lequel les mesures de conductivité dynamiques ont permis, pour la première fois, une description qualitative, précise et complète.

Mechanical performances of PEKK thermoplastic composites linked to their processing parameters

Author : Tanguy Choupin
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Book Synopsis Mechanical performances of PEKK thermoplastic composites linked to their processing parameters by : Tanguy Choupin

Download or read book Mechanical performances of PEKK thermoplastic composites linked to their processing parameters written by Tanguy Choupin and published by . This book was released on 2017 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les thermoplastiques hautes performances poly(éther-cétone-cétone) (PEKK) sont actuellement étudiés avec un grand intérêt dans l'industrie aéronautique comme matrice pour la fabrication de pièces de structure composites renforcées par des fibres de carbone. En effet, les composites thermoplastiques PEKK ont l'avantage d'être consolidables hors autoclave et ont des températures de mise en œuvre plus faibles que les composites PEEK.L'objectif de cette étude est de comprendre et prédire l'évolution des propriétés mécaniques des composites PEKK suivant le cycle thermique de mise en œuvre pour déterminer les paramètres de mise en œuvre optimaux pour la fabrication des pièces composites PEKK concernant les temps de mise en œuvre et les performances mécaniques finales.Une première partie traite de la modélisation des cinétiques de cristallisation des matrices PEKK ainsi que l'influence de la cristallinité et des morphologies cristallines sur les propriétés mécaniques des matrices PEKK. Une deuxième partie se concentre sur les modifications macromoléculaires des matrices PEKK pour des hautes températures de mise en œuvre sous air et sous azote et leurs impacts sur la cristallisation et les performances mécaniques des matrices PEKK. Enfin une dernière partie présente l'influence des fibres de carbones sur les morphologies cristallines et les cinétiques de cristallisation, la fabrication de composites PEKK unidirectionnels et tissés à ± 45° sous presse et sous autoclave et enfin l'impact de la cristallinité et des morphologies cristallines sur les performances mécaniques finales des composites PEKK.

Measurements of thermal properties for composite materials

Author : Serge-Olivier Adam Gnessougou
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Book Synopsis Measurements of thermal properties for composite materials by : Serge-Olivier Adam Gnessougou

Download or read book Measurements of thermal properties for composite materials written by Serge-Olivier Adam Gnessougou and published by . This book was released on 2022 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce mémoire de maitrise présente les résultats de la diffusivité thermique de matériaux composites et le calcul de la température pyrométrique d'une plaque d'acier et d'un matériau composite. L'introduction donne les enjeux et objectifs du travail ainsi qu'un bref survol du corps du mémoire. Le chapitre 2 présente le premier article scientifique intitulé "Thermal Diffusivity Measurements With Flash Method at Different Depths In a Burned Composite Material". On mesure dans ce chapitre la diffusivité thermique à la température de la pièce de matériaux composites avant et après attaque d'une flamme d'un brûleur au propane. Les diffusivités thermiques obtenues varient entre 1.23e-07 m2/s à 3.14e-07 m2/s pour le premier échantillon de composite et entre 2.10e-07 m2/s et 3.14e-07 m2/s pour d'autres échantillons. On y présente également dans l'annexe A la diffusivité thermique en fonction de la profondeur d'un échantillon de composite brûlé pendant 15 secondes. Dans la partie brûlée de l'échantillon, on observe une convergence de la diffusivité thermique vers sa valeur initiale de 4.25 e-07 m2/s, lorsque non brûlée. Cette convergence en fonction de la profondeur suit une tendance polynomiale d'ordre 2. Le chapitre 3 présente le deuxième article scientifique intitulé "Temperature Calculation of a Steel Plate under Kerosene Flame Attack Using Two-Color Pyrometry". On mesure la température d'une plaque d'acier à l'aide d'une caméra infrarouge contenant deux filtres "transparents à la flamme" à 3 800 nm et 3 950 nm. Ces mesures avec la caméra infrarouge sont non-intrusives. Les températures pyrométriques calculées atteignent 600°C en régime permanent et sont en concordance avec des thermocouples préalablement incrustés dans la plaque. L'annexe B donne la température pyrométrique pour un échantillon de composite. La conclusion générale revient sur les points saillants des différents chapitres et donne une perspective pour de futurs travaux.

Elaboration et caractérisation microstructurale et mécanique de composites à matrice aluminium renforcée de fibres de carbone

Author : Jérôme Pora (Auteur d'une thèse en génie des matériaux (1996)).)
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Book Synopsis Elaboration et caractérisation microstructurale et mécanique de composites à matrice aluminium renforcée de fibres de carbone by : Jérôme Pora (Auteur d'une thèse en génie des matériaux (1996)).)

Download or read book Elaboration et caractérisation microstructurale et mécanique de composites à matrice aluminium renforcée de fibres de carbone written by Jérôme Pora (Auteur d'une thèse en génie des matériaux (1996)).) and published by . This book was released on 1996 with total page 163 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail de thèse s'est articulé autour de deux pôles principaux : la mise au point de l'élaboration de matériaux composites par infiltration d'une préforme de fibres de carbone par de l'aluminium liquide sous l'action d'une pression de gaz, la caractérisation microstructurale et mécanique des matériaux obtenus. Ceci dans le but de définir des critères de choix des constituants et des conditions opératoires du procédé, et de proposer des méthodes de dimensionnent de ces matériaux à partir des caractéristiques du renfort et de la matrice. Une première phase de l'étude a mis en évidence les spécificités du procédé retenu. Elle a été mise à profit pour rédiger le cahier des charges d'un moyen expérimental d'élaboration utilisé pour la suite du projet. Une deuxième phase d'élaboration et de caractérisation de composites unidirectionnellement renforcés avec différents types de fibres et des alliages d'aluminium à teneur de magnésium variable a mis en évidence le rôle prépondérant de la liaison interfaciale sur les contraintes à rupture en sens longitudinal et en sens travers des matériaux considérés. Une troisième phase a été consacrée à l'emploi de tissus afin d'améliorer les caractéristiques transverses. Cette partie a permis de valider l'emploi de la théorie classique des stratifiés pour la prédiction des propriétés thermoélastiques des composites C/Al. La dernière partie de l'étude a porté sur l'optimisation d'un composite unidirectionnel à matrice AG10 renforcée par des fibres de carbone à très haut module K139, dans le but d'obtenir un compromis acceptable entre les contraintes à rupture en sens longitudinal et en sens travers. Une comparaison entre les modèles physiques de prédiction des contraintes et une analyse statistique des résultats d'essais mécaniques en fonction des conditions d'élaboration a été effectuée. Compte tenu de l'expérience et des résultats acquis, plusieurs voies ont été suggérées pour approfondir ce travail, et l'utiliser dans la construction aéronautique et spatiale.

Analyse et prévision du comportement à long terme des composites fibres de carbone

Author : Christel Remy-Petipas
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Book Synopsis Analyse et prévision du comportement à long terme des composites fibres de carbone by : Christel Remy-Petipas

Download or read book Analyse et prévision du comportement à long terme des composites fibres de carbone written by Christel Remy-Petipas and published by . This book was released on 2000 with total page 134 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les composites à fibres de carbone et matrice organique sont pressentis pour réaliser certaines parties structurales de l'ATSF (Avion de Transport Supersonique du Futur). Une étude de durabilité va être menée pour vérifier que les conditions d'exploitation de l'avion (60 000 h de vol supersonique à 120°C) soient bien supportées par les matériaux. Pour simuler le comportement mécanique sur des durées aussi longues, on choisit un modèle viscoélastique non linéaire, qui utilise une répartition gaussienne des temps de relaxation. Une méthodologie d'identification est établie, séparant les contributions des différents paramètres. Deux matériaux sont étudiés : T800H/F655-2 et IM7/977-2. Les essais mécaniques retenus pour décrire le contexte thermomécanique d'utilisation sont des maintiens sous charge, sans endommagement, à 120°C.

Modélisation dynamique avancée des composites à matrice organique (CMO) pour l'étude de la vulnérabilité des structures aéronautiques

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Author : Magali Castres
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Book Synopsis Modélisation dynamique avancée des composites à matrice organique (CMO) pour l'étude de la vulnérabilité des structures aéronautiques by : Magali Castres

Download or read book Modélisation dynamique avancée des composites à matrice organique (CMO) pour l'étude de la vulnérabilité des structures aéronautiques written by Magali Castres and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Les matériaux composites à matrice organique sont largement utilisés dans l'industrie des transports et notamment dans le domaine aéronautique. Pour permettre un dimensionnement optimal des structures, il est nécessaire d'étudier le comportement des matériaux CMO sur une large gamme de vitesses et de températures.L'objectif de cette thèse est de proposer un modèle de comportement et de rupture permettant de prédire la réponse des CMO sur une large gamme de vitesses de sollicitation et de températures. Les recherches se sont intéressées dans un premier temps à la caractérisation de la transition entre les régimes de comportement linéaire et non linéaire du matériau unidirectionnel T700GC/M21 (renforts de fibres de carbone, résine époxy), ainsi qu'à la dépendance de cette transition à la vitesse de sollicitation et à la température. Les travaux se sont ensuite focalisés sur l'étude expérimentale du régime de comportement non linéaire endommageable du T700GC/M21. Enfin, au terme de ces deux étapes, une version améliorée du modèle disponible à l'ONERA pour les composites stratifiés (OPFM) a été proposée, version intégrant un critère de transition linéaire/non linéaire de comportement, et une prise en compte de l'influence de la vitesse de sollicitation et de la température sur la réponse du matériau.

Modelling of High Velocity Impact on Composite Materials for Airframe Structures Application

Author : Louis Gauthier
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Book Synopsis Modelling of High Velocity Impact on Composite Materials for Airframe Structures Application by : Louis Gauthier

Download or read book Modelling of High Velocity Impact on Composite Materials for Airframe Structures Application written by Louis Gauthier and published by . This book was released on 2010 with total page pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt:

Étude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement de composites hybrides

Author : Antoine Jeancolas
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Book Synopsis Étude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement de composites hybrides by : Antoine Jeancolas

Download or read book Étude expérimentale et modélisation micromécanique du comportement de composites hybrides written by Antoine Jeancolas and published by . This book was released on 2018 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'augmentation de la puissance électrique des composants électroniques pose le problème de la dissipation de la chaleur générée. Les boîtiers électriques doivent permettre la dissipation de cette chaleur en conservant une isolation électrique. La solution retenue pour évacuer la chaleur par transfert thermique consiste en matériaux composites dont les renforts par leur structuration vont améliorer la conductivité thermique. Des composites à matrice polymère ont été choisis pour leur aptitude de mise en forme. La conductivité thermique et l'isolation électrique sont assurées par des charges céramiques. Les méthodes d'homogénéisation donnent des pistes d'amélioration du comportement de composites en fonction des propriétés de leurs constituants, de leur géométrie et de leur distribution. Elles fournissent ainsi une formulation optimisée de matériaux répondant à certaines caractéristiques issues de cahiers des charges émanant du partenaire industriel (Institut de Soudure). La conductivité thermique attendue des composites impose une forte fraction volumique de charges pour compenser le caractère isolant de la matrice polymère. Des méthodes d'homogénéisation ont été développées pour prédire la conductivité thermique effective pour de forts taux de charges (supérieur à 20%) et des contrastes élevés de conductivité thermique. La présence d'une interphase provenant d'incompatibilités fortes entre les composants doit également être modélisée.

Conductivité, diffusivité, émissivité thermiques de composites poly (EtherKetoneKetone) - charges carbonées

Author : MiKe Coulson
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Book Synopsis Conductivité, diffusivité, émissivité thermiques de composites poly (EtherKetoneKetone) - charges carbonées by : MiKe Coulson

Download or read book Conductivité, diffusivité, émissivité thermiques de composites poly (EtherKetoneKetone) - charges carbonées written by MiKe Coulson and published by . This book was released on 2018 with total page 132 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'objectif de ces recherches est l'amélioration du procédé de placement de fibre par dépose laser, appliqué à des composites Poly(EtherKetoneKetone) / fibre carbone continue. L'optimisation des paramètres de dépose implique l'étude de la stabilité de la matrice, ainsi que l'analyse du comportement thermique des composites. La conductivité et diffusivité thermiques, ainsi que l'émissivité sont les paramètres clés pour comprendre le comportement des transferts volumiques et surfacique dans ces matériaux. Des composites PEKK/particules de carbone ont été élaborés afin d'étudier l'effet de la morphologie du carbone sur les paramètres thermiques. L'émissivité des composites PEKK / fibres continues a été mesurée en comparant les radiations émises par le matériau et celle émises par un corps noir à la même température. La conductivité et la diffusivité thermiques, qui sont des paramètres intrinsèques au composite, augmentent avec le taux de charge et la température. Ces deux paramètres ont été étudiés en fonction de la Température, dans le cas de composite PEKK / fibre carbone continue et PEKK / particules de carbone pour plusieurs taux de charge.

Elaboration par enroulement filamentaire et caractérisation de composites à matrice biphasée C-Sic renforcés par des fibres de carbonne

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Author : Olivier Dumortier
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Book Synopsis Elaboration par enroulement filamentaire et caractérisation de composites à matrice biphasée C-Sic renforcés par des fibres de carbonne by : Olivier Dumortier

Download or read book Elaboration par enroulement filamentaire et caractérisation de composites à matrice biphasée C-Sic renforcés par des fibres de carbonne written by Olivier Dumortier and published by . This book was released on 2000 with total page 172 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Pour un coût réduit, des technologies de mise en oeuvre des composites carbone-carbone, telle l'impregnation en voie liquide à partir de résines cokéfiables, peuvent être adaptées afin de répondre au besoin des industries spatiales et de défense en matière de matériaux résistants à haute température et en atmosphère oxydante. Dans cette étude les composites sont élaborés par enroulement filamentaire ou "bobinage" d'une fibre de carbonne, technique dans laquelle l'incorporation de la matrice s'effectue simultanément à l'élaboration de l'architecture fibreuse. La matrice est composée d'une résine phénolique, à rendement de coke élevé, chargée d'une poudre de SiC qui constitue une protection in-situ contre l'oxydation du composite. La faisabilité d'un composite bobiné SiC/C par frittage naturel est étudiée en relation avec le comportement de matériaux existants. Puis, des composites C-SiC/C de la matrice constituant un compromis optimum entre résistance à l'oxydation (SiC) et résistance mécanique. Les conditions de la polymérisation sont étudiées en fonction de la composition et de l'épaisseur des produits traités. La caractérisation mécanique en flexion trois points de composites unidirectionnels plans permet d'établir les conditions du traitement de pyrolyse (température maximale et vitesse de montée en température). A partir de ces études préliminaires, deux compositions de barbotine sont retenues pour l'élaboration de composites cylindriques à architecture de renfort 1D, 2D, et "3D". La caractérisation de la microstructure, la résistance à des attaques thermiques en milieu oxydant et la résistance mécanique permettent une étude comparative des composites. La teneur en résine des barbotines d'imprégnation joue un rôle déterminant sur l'imprégnation du renfort fibreux, cela d'autant plus que le nombre de directions est important. Les évolutions de la microstructure qui en résultent conditionnent les propriétés thermiques et mécaniques des composites.

Amélioration de la conductivité thermique des résines époxy par incorporation de charges conductrices

Author : Nicolas Burger
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Book Synopsis Amélioration de la conductivité thermique des résines époxy par incorporation de charges conductrices by : Nicolas Burger

Download or read book Amélioration de la conductivité thermique des résines époxy par incorporation de charges conductrices written by Nicolas Burger and published by . This book was released on 2014 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'industrie aéronautique et aérospatiale fait appel à des technologies de plus en plus avancées. Plus concrètement, dans certains matériaux tels que les panneaux de satellites, la dissipation de chaleur est une réelle problématique pour les ingénieurs, pour éviter une dégradation prématurée des matériaux. En d'autres termes, l'amélioration de la conductivité thermique de certains matériaux composites constituant un satellite est devenue un enjeu majeur. Ce travail de thèse a notamment permis d'étudier et de comprendre un peu plus en détails, les mécanismes de transfert thermiques par conduction. Plus précisément, certains paramètres, telle que l'influence des interfaces, la distance moyenne inter-particulaire ou toute modification dans la régularité d'une structure cristalline, se sont révélés être particulièrement préjudiciables pour améliorer la conductivité thermique. L'état de dispersion, la fonctionnalisation des charges ou les nanoparticules n'entraînent pas nécessairement une augmentation de la conductivité thermique, mais peuvent éventuellement impacter sur d'autres propriétés, telle que la conductivité électrique. En revanche, certains paramètres intrinsèques à la charge, telle que la taille des particules, le facteur de forme, la surface spécifique, la cristallinité ou la morphologie, sont essentiels pour améliorer la conductivité thermique d'un matériau à matrice polymère. Ce travail a également permis d'illustrer la complexité du mécanisme de conduction thermique, par l'intermédiaire des résultats obtenus et hypothèses formulées dans la suite de ce mémoire. Par ailleurs, dans le cadre de cette thèse, les matériaux considérés sont des composites à base de polymères époxy, très utilisés dans les applications spatiales. L'objectif de cette thèse est, avant tout, d'améliorer la conductivité thermique des résines époxy par incorporation de charges conductrices. Nous proposons également une étude originale, basée sur l'alignement et la structuration de charges conductrices, pour mettre en évidence l'importance de l'anisotropie sur la conductivité thermique. Plusieurs charges ont été étudiées, révélant le graphite et le graphène comme les charges les plus intéressantes. L'objectif industriel de cette thèse a ainsi été largement atteint, grâce à une étude approfondie de ces charges.

Étude expérimentale et théorique des propriétés thermophysiques de matériaux composites à matrice polymère

Author : Abderrahim Boudenne
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Book Synopsis Étude expérimentale et théorique des propriétés thermophysiques de matériaux composites à matrice polymère by : Abderrahim Boudenne

Download or read book Étude expérimentale et théorique des propriétés thermophysiques de matériaux composites à matrice polymère written by Abderrahim Boudenne and published by . This book was released on 2003 with total page 0 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: Ce travail porte sur l’étude expérimentale et théorique des propriétés thermophysiques de composites constitués de charges d’aluminium (Al) et de cuivre (Cu) dispersées dans une matrice polypropylène (PP). Le travail présenté est consacré dans un premier temps à l’amélioration d’un dispositif expérimental de mesure simultanée de la conductivité et de la diffusivité thermique. La caractérisation d’échantillons connus nous a permis de valider cette méthode de mesure. Par la suite, différents composites PP/Cu et PP/Al ont été réalisés pour diverses concentrations et granulométries de charges. Des mesures de chaleur spécifique, de conductivité et de diffusivité thermique de ces composites ont permis de mettre en évidence l’effet de la taille et de la concentration en charges sur leur comportement thermophysique.

Etude des propriétés électriques et thermiques de matériaux composites à matrice époxy-anhydride pour l'isolation haute tension

Author : Loriane Desmars
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Book Synopsis Etude des propriétés électriques et thermiques de matériaux composites à matrice époxy-anhydride pour l'isolation haute tension by : Loriane Desmars

Download or read book Etude des propriétés électriques et thermiques de matériaux composites à matrice époxy-anhydride pour l'isolation haute tension written by Loriane Desmars and published by . This book was released on 2019 with total page 267 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'avènement des énergies renouvelables, notamment offshore, et la nécessité de transporter l'électricité sur des distances toujours plus grandes tout en réduisant les pertes en ligne requièrent la mise en place d'un nouveau réseau électrique plus performant, le supergrid. L'amélioration des sous-stations ultra haute tension en courant alternatif (UHVAC) de type poste sous enveloppe métallique (PSEM), i.e. la réduction de leur empreinte au sol ou leur montée en tension, s'inscrit parmi les défis engendrés par le développement du supergrid. L'amélioration de la tenue aux contraintes électrothermiques des isolants solides employés dans les PSEM a été identifiée comme le principal verrou technologique pour le perfectionnement de ces appareillages, déjà pleinement maîtrisés en HVAC. Les travaux présentés dans ce manuscrit ont été motivés par la nécessité de développer un matériau isolant électrique plus performant que les matériaux existant actuellement sur le marché. L'un des matériaux couramment employés pour la fabrication d'isolants solides pour PSEM, une matrice époxy-anhydride chargée d'alumine micrométrique, a servi de référence commerciale à notre étude. Suite à une étude bibliographique, nous avons choisi de conserver la matrice époxy du système commercial de référence et de jouer sur les charges inorganiques employées pour optimiser les propriétés du matériau isolant. Les travaux présentés mettent en évidence l'influence de la nature des charges inorganiques (alumine ou nitrure de bore hexagonal), de leur facteur de forme (quasi sphérique ou lamellaire) et de leur fraction volumique sur la conductivité thermique, le coefficient d'expansion thermique, les propriétés mécaniques dynamiques, les propriétés diélectriques, la conductivité électrique à haute tension (DC) et la rigidité diélectrique (AC) des matériaux composites. L'étude expérimentale des relations structure-propriétés est complétée par un travail de modélisation des propriétés diélectriques et de la conductivité thermique des matériaux composites.

Contribution à l'étude de matériaux composites à matrice organique renforcés par des fibres de lin

Author : Frédéric Busnel
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Book Synopsis Contribution à l'étude de matériaux composites à matrice organique renforcés par des fibres de lin by : Frédéric Busnel

Download or read book Contribution à l'étude de matériaux composites à matrice organique renforcés par des fibres de lin written by Frédéric Busnel and published by . This book was released on 2006 with total page 195 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: L'usage des fibres végétales, ressources renouvelables, présente de nombreux intérêts pour renforcer les polymères. Les performances de ces matériaux composites dépendent de la qualité de la liaison fibre/matrice. Cette étude présente des travaux réalisés sur des fibres de lin et des composites lin/résine polyester thermodurcissable.Pour un usage optimum, les fibres sont traitées pour les individualiser, nettoyer leur surface et améliorer la compatibilité avec le polymère (mouillage adhérence). Trois protocoles de traitements chimiques (acide formique, NaOH, NaOH+anhydride acétique) ont été retenus. L'influence de ces traitements chimiques est étudiée sur : les propriétés de surface des fibres (mouillage, microscopie IR, AFM) l'adhérence fibre/matrice (déchaussement d'une microgoutte) les propriétés mécaniques des plis renforcés par des mats ou par des fibres unidirectionnelles sollicitées en traction pour différentes orientations de fibres. Les résultats montrent que les traitements chimiques conduisent à une augmentation de la résistance au cisaillement interfaciale entre la fibre et la matrice pour le traitement à l'acide formique et celui à l'anhydride acétique. Les propriétés macroscopiques évoluent avec la même tendance. L'analyse des propriétés de surface des fibres montre que la composition chimique, la rugosité et la tension de surface sont aussi fortement influencées.

Composites à fibres de carbone et matrice YMAS

Author : Valérie Bianchi
Publisher :
ISBN 13 :
Total Pages : 179 pages
Book Rating : 4.:/5 (799 download)

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Book Synopsis Composites à fibres de carbone et matrice YMAS by : Valérie Bianchi

Download or read book Composites à fibres de carbone et matrice YMAS written by Valérie Bianchi and published by . This book was released on 1995 with total page 179 pages. Available in PDF, EPUB and Kindle. Book excerpt: CES RECHERCHES ONT EU POUR OBJECTIF DE METTRE AU POINT DES COMPOSITES UNIDIRECTIONNELS A FIBRES CONTINUES DE CARBONE ET MATRICE VITROCERAMIQUE YMAS POUR DES UTILISATIONS EN FROTTEMENT SEC. LES COMPOSITES RENFORCES PAR DES FIBRES DE CARBONE EX-BRAI, P25 ET P55, OU EX-PAN T400H (V#F=35%) SONT OBTENUS PAR IMPREGNATION, BOBINAGE ET FRITTAGE SOUS CHARGE. LE SUIVI DE LA MICROSTRUCTURE ET DU COMPORTEMENT A LA RUPTURE DES MATERIAUX ONT PERMIS DE DETERMINER LES CONDITIONS OPTIMALES DU FRITTAGE (CHAUFFE ET REFROIDISSEMENT A 25C/MN ; PALIER D'UNE HEURE A 1050C AVEC UNE PRESSION UNIAXIALE DE 10 MPA POUR LES COMPOSITES A FIBRES EX-BRAI ; PALIER D'UNE HEURE A 1150C AVEC UNE PRESSION UNIAXIALE DE 10 MPA POUR LES COMPOSITES A FIBRES EX-PAN). A CAUSE DES DIFFERENCES DE DILATATION THERMIQUE ENTRE LES FIBRES ET LA MATRICE, LORS DU REFROIDISSEMENT, APPARAISSENT DES CONTRAINTES DE TENSION DANS LA MATRICE QUI ENTRAINENT SA MICROFISSURATION ET INFLUENT SUR LA LIAISON FIBRE-MATRICE. CES CONTRAINTES D'ORIGINE THERMIQUE ONT PU ETRE EVALUEES, DE LA TEMPERATURE DE FRITTAGE A L'AMBIANTE, A PARTIR DES COEFFICIENTS DE DILATATION THERMIQUE DES FIBRES ET DE LA MATRICE ET D'UN MODELE QUE NOUS AVONS ADAPTE A L'ANISOTROPIE THERMOELASTIQUE DES FIBRES DE CARBONE. L'EVOLUTION DU MODULE D'YOUNG APPARENT AVEC LA TEMPERATURE, MESURE PAR TECHNIQUE ULTRASONORE LORS DE LA SIMULATION D'UN REFROIDISSEMENT, CONFIRME L'APPARITION DES MICROFISSURES. L'OBSERVATION DE L'INTERFACE FIBRE/MATRICE PAR MICROSCOPIE ELECTRONIQUE EN TRANSMISSION ET LA MICROINDENTATION DE FIBRES ONT PERMIS DE DEFINIR LA NATURE ET LA FORCE DE L'INTERFACE EN FONCTION DU CYCLE D'ELABORATION. LE FROTTEMENT ET L'USURE DES COMPOSITES ELABORES DANS LES CONDITIONS OPTIMALES ONT ETE ETUDIES SOUS AIR, DANS LA GAMME DE TEMPERATURE 20-400C, SUR UN TRIBOMETRE A VITESSE DE ROTATION CONSTANTE, DANS LA CONFIGURATION DISQUE/DISQUE (COMPOSITE/COMPOSITE), EN FAISANT VARIER LES PARAMETRES EXPERIMENTAUX: VITESSE ET FORCE NORMALE. LES COEFFICIENTS DE FROTTEMENT SONT COMPRIS ENTRE 0,15 ET 0,6 ET L'USURE EST TRES FAIBLE. LES MECANISMES D'ACCOMMODATION DE VITESSE ONT ETE IDENTIFIES A PARTIR DE L'OBSERVATION EN MICROSCOPIE ELECTRONIQUE A BALAYAGE DES SURFACES USEES, ET D'OBSERVATIONS DYNAMIQUES A TRAVERS UN VERRE FROTTANT CONTRE UN COMPOSITE, AU COURS D'ESSAIS EN PETITS DEBATTEMENTS