Postée il y a 24 heures
Contexte :
Ce contrat post-doctoral s'inscrit dans le projet CARNOT MINES « L'Avion du futur bas Carbone et Responsable ».
Si les matériaux composites renforcés de fibres de carbone se sont progressivement imposés dans tous les secteurs de l'industrie, l'enjeu environnemental impose de réduire le bilan carbone de ces matériaux et de leurs procédés de mise en œuvre. Pour cela, la substitution de matrices époxydes et polyesters par des thermoplastiques réactifs polymérisables à température ambiante et recyclables, telle que la résine acrylique Elium développée par Arkema, est une solution prometteuse, en particulier lorsque combinée avec des fibres de carbone recyclées.
Les propriétés des composites sont néanmoins grandement affectées par les interactions à la surface des fibres. D'une part la mouillabilité des fibres par la résine peut affecter l'imprégnation et conduire à la formation de porosités lors de l'infusion d'un renfort fibreux. D'autre part, la polymérisation de la résine peut être affectée par la chimie de surface des fibres, et en particulier par les agents d'ensimage.
L'action visée se propose ainsi d'étudier les phénomènes d'interface fibre-matrice en analysant les interactions au cours de l'infusion, durant la polymérisation de la matrice, et à l'issue de la mise en œuvre, de manière à identifier les propriétés des renforts adaptées à cette famille de matrice réactive.
Description du sujet :
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).
Experience: Débutant accepté
Compétences: Analyser, exploiter, structurer des données
Qualification: Cadre
Secteur d'activité: Enseignement supérieur
Liste des qualités professionnelles:
Faire preuve de rigueur et de précision : Capacité à réaliser des tâches en suivant avec exactitude les règles, les procédures, les instructions qui ont été fournies, sans réaliser d'erreur et à transmettre clairement des informations. Se montrer ponctuel et respectueux des règles de savoir-vivre usuelles.
Organiser son travail selon les priorités et les objectifs : Capacité à planifier, prioriser, anticiper des actions, en tenant compte des moyens, des ressources, des objectifs et du calendrier pour les réaliser.
Travailler en équipe : Capacité à travailler et à se coordonner avec les autres au sein de l'entreprise pour réaliser les objectifs fixés.
Experience: Débutant accepté
Compétences: Analyser, exploiter, structurer des données
Qualification: Cadre
Secteur d'activité: Enseignement supérieur
Liste des qualités professionnelles:
Faire preuve de rigueur et de précision : Capacité à réaliser des tâches en suivant avec exactitude les règles, les procédures, les instructions qui ont été fournies, sans réaliser d'erreur et à transmettre clairement des informations. Se montrer ponctuel et respectueux des règles de savoir-vivre usuelles.
Organiser son travail selon les priorités et les objectifs : Capacité à planifier, prioriser, anticiper des actions, en tenant compte des moyens, des ressources, des objectifs et du calendrier pour les réaliser.
Travailler en équipe : Capacité à travailler et à se coordonner avec les autres au sein de l'entreprise pour réaliser les objectifs fixés.