Chemical Behavior of Water Absorption in a Carbon/Epoxy 3D Woven Composite - Archive ouverte HAL
Communication Dans Un Congrès Année : 2022

Chemical Behavior of Water Absorption in a Carbon/Epoxy 3D Woven Composite

Comportement chimique de l'absorption d'eau dans un composite tissé 3D en carbone/époxy

Résumé

In this paper, moisture absorption of carbon/epoxy-amine 3D woven composite materials is studied by immersion in distilled water at 70°C. If the moisture uptake measured by gravimetry is slow and weak over time, various antagonistic phenomena appear. Desorption highlights mass losses due to chemical changes in the material that mask the true water content of the aged samples. The X-ray photoelectron spectrometry (XPS) reveals a decrease in the C and N proportions and an increase in the O proportions after ageing, allowing to observe surface erosion and oxidation of the matrix. Finally, the increase of Si is a sign of an extraction of the silica fillers exuded to the surface. This presence is confirmed by Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR).
Dans cet article, l'absorption d'humidité des matériaux composites tissés 3D en carbone/époxy-amine est étudiée par immersion dans de l'eau distillée à 70°C. Si l'absorption d'humidité mesurée par gravimétrie est lente et faible dans le temps, différents phénomènes antagonistes apparaissent. La désorption met en évidence des pertes de masse dues à des modifications chimiques du matériau qui masquent la véritable teneur en eau des échantillons vieillis. La spectrométrie photoélectronique à rayons X (XPS) révèle une diminution des proportions de C et N et une augmentation des proportions de O après vieillissement, permettant d'observer une érosion de surface et une oxydation de la matrice. Enfin, l'augmentation de Si est le signe d'une extraction des charges de silice exsudées en surface. Cette présence est confirmée par la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR).
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hal-04007222 , version 1 (27-02-2023)

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Camille Gillet, Valérie Nassiet, Fabienne Poncin-Epaillard, Tatiana Tchalla, Bouchra Hassoune-Rhabbour. Chemical Behavior of Water Absorption in a Carbon/Epoxy 3D Woven Composite. 10th International Conference on “Times of Polymers (TOP) & Composites” 2021, Università degli Studi della Campania Luigi Vanvitelli, Sep 2021, Ischia, Italy. pp.2100213, ⟨10.1002/masy.202100213⟩. ⟨hal-04007222⟩
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