Caractérisations physico-chimiques et mécaniques de composites à visée EMR (Énergies Marines Renouvelables) - Archive ouverte HAL Access content directly
Conference Papers Year : 2019

Physico-chemical and mechanical characterization of composites for EMR (Renewable Marine Energies)

Caractérisations physico-chimiques et mécaniques de composites à visée EMR (Énergies Marines Renouvelables)

Abstract

Glass-fiber reinforced epoxy composites are widely used inRenewable Marine Energy applications (RME)which are under development. Operating conditions of those materials involves the combination of mechanical ageing (fatigue, creep) and physico-chemical ageing associated to the water uptake of those immersed systems. The purpose here is to characterize the nature and the scale of the physico-chemical changes in the composites in different conditions (fresh or sea water) and their reversibility.1-ply composite samples with fibers oriented at ±45° and pure resin samples have been immersed in order to investigate the kinetics of the water uptake of such samples in different conditions and toevaluate the impact of the water uptake on their properties. Samples have been characterized at the initial dry stage and at the saturated state using Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), classical and modulated differential scanning calorimetry (DSCand MDSC) and dynamic mechanical analysis (DMA).The outcomes of this study will further permit to describe the physico-chemical state of thicker composite materials, focusing on the coupling effects between mechanical and hygrothermal ageing.
Les composites à matrice époxy renforcée par des fibres de verre sont largement utilisés dans les applications d’Énergies Marines Renouvelables (EMR) actuellement développées. Les conditions de service de ces matériaux dans ce contexte impliquent la combinaison de phénomènes de vieillissement mécanique(fatigue, fluage) et de vieillissement physico-chimique associé à la prise hydrique de ces systèmes immergés. Il s’agit ici de caractériser la nature et l’ampleur des modifications physico-chimiques des composites dans différentes conditions (eau douce, eau salée) et leur caractère réversible ou irréversible. Des échantillons de composite 1 pli à ±45° ainsi que des échantillons de matrice seule ont été immergés afin d’étudier la cinétique de prise en eau de ces matériaux dans les différentes conditions et d’évaluer l’impact de la prise hydrique sur leurs propriétés. Les échantillons ont ainsi été caractérisés dans leur état initial sec puis après atteinte de la saturation par spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR), par calorimétrie différentielle à balayage classique et modulée (DSC et MDSC) et par analyse mécanique dynamique (DMA). Les conclusions de cette étude permettront par la suite de pouvoir décrire l'état physico-chimique de matériaux composites plus épais en s’intéressant au couplage du vieillissement hygrothermique avec des phénomènes de vieillissement mécanique.
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Dates and versions

hal-02420689 , version 1 (20-12-2019)

Identifiers

  • HAL Id : hal-02420689 , version 1

Cite

Alexis Renaud, Stéphanie Mallarino, Sébastien Touzain, Florian Hache, Julien Valette. Caractérisations physico-chimiques et mécaniques de composites à visée EMR (Énergies Marines Renouvelables). 21ème Journées Nationales sur les Composites, École Nationale Supérieure d'Arts et Métiers (ENSAM) - Bordeaux, Jul 2019, Bordeaux, Talence, France. ⟨hal-02420689⟩
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