Sur les composites. Pour connaitre les conditions maximales d’utilisation des composites, il est habituellement étudié l’évolution de leurs propriétés en fonction de la température et de leur absorption en humidité. L’absorption d’eau d’un composite va dépendre du taux d’humidité relative dans l’air, de la température, de sa matrice et du renfort. Il est observé qu’en conditionnant des composites en atmosphère humide la diffusivité ainsi que l’absorption d’humidité maximale augmentent avec la température [26–29]. L’absorption se produit dans la matrice mais également à l’interface fibres/matrice. Il a été mesuré par Xxxxxxxx et al. [27] et Boukhoulda et al. [26] que dans un environnement humide, les composites à matrice époxy renforcés avec des fibres de verre absorbent plus d’humidité que ceux avec des fibres de carbone. De plus, il a été mesuré par Xx Xxxxxxx et al. [30] que pour un composite CF/époxy, l’absorption maximale de la matrice seule est inférieure à celle du composite. L’absorption d’humidité par les composites provoque généralement une baisse de Tg associée à une plastification des matrices époxy [27,31,32]. Les autres conséquences peuvent également être une baisse du module transverse [26,32], de flexion [32] et de cisaillement [29]. Il est aussi reporté par Xxxxxxxx et al [27] et Mahale et al. [29] une baisse de la résistance en tension et en flexion, et une baisse de la résistance interlaminaire avec l’augmentation de l’absorption d’humidité. Les propriétés en tension axiale sont moins impactées que les modules car dominées par les fibres [27]. La performance des composites thermoplastiques en température dépend de leur Tg. Ils sont censés être utilisés sous la température de transition vitreuse de leur matrice à moins que celle- ci ait un haut taux de cristallinité. Le polysulfure de phénylène (PPS) et le Polyetheretherketone (PEEK) possèdent des Tg de 90°C et 145°C respectivement. Pour les composites CF/PPS et CF/PEEK, les résistances à la flexion et en cisaillement ainsi que les modules de flexion et de cisaillement mesurés par Xxxxx et al. [33] baissent légèrement entre la température ambiante (TA) et Tg. Une diminution plus importante de ces propriétés est mesurée aux alentours de la Tg de leur matrice. Il peut être noté que pour le CF/PPS, le module de flexion réaugmente à 110°C dû à la cristallisation froide du PPS. L’influence de la Tg est aussi relevée par Xxxx et al. [34] sur les composites CF/PPS et GF/PPS testés en flexion trois points de 25°C à 2...
Sur les composites. Il a été vu section 1.2 que la température et l’humidité affectaient principalement la matrice polymère des composites et l’interface fibres/matrice. Lors de variations de température, c’est aussi à cette interface que les contraintes résiduelles vont être formées. La Figure 1.5.a montre les contraintes générées pendant la chauffe ou le refroidissement d’un composite typique dans lequel le polymère a un CET supérieur à celui des fibres. En b et c, les deux matériaux sont libres de se déformer indépendamment l’un de l’autre et aucune contrainte n’est générée. Lorsque la fibre et la matrice sont liées (d et e), un refroidissement entraine une contrainte axiale de tension dans la matrice et une contrainte de compression dans la fibre. Des contraintes radiales en tension seront aussi développées à l’interface fibres/matrice.