Vieillissement et fiabilité des composites

Les polymères renforcés de fibres et les matériaux à base de polymères sont de plus en plus utilisés dans des applications exigeantes grâce à leur rapport résistance/poids favorable, leur résistance à la corrosion et leur flexibilité de conception. Cependant, leurs performances à long terme sont fortement influencées par les processus de vieillissement qui se produisent en service. L'exposition à des contraintes environnementales et mécaniques peut altérer progressivement la structure et les propriétés du matériau, affectant ainsi sa fiabilité, sa durabilité et sa sécurité.

Cette présentation offre un aperçu des principaux mécanismes de vieillissement affectant les fibres, les polymères et leurs composites. Le vieillissement thermique peut entraîner la rupture des chaînes polymères, l'oxydation, le ramollissement et une perte de résistance mécanique, notamment à des températures proches ou supérieures à la température de transition vitreuse. L'humidité et l'exposition aux fluides peuvent induire un gonflement, une plastification et une hydrolyse, tandis que les huiles et les solvants peuvent compromettre davantage l'intégrité du matériau. Le vieillissement chimique, résultant de l'oxydation, du rayonnement ultraviolet et de l'exposition à des environnements agressifs, peut provoquer une décoloration, des fissures superficielles, une fragilisation et une rupture prématurée. De plus, les sollicitations mécaniques soutenues et cycliques contribuent au fluage, à la fatigue, à la relaxation des contraintes et à la formation de microfissures.

Cette présentation expliquera comment ces mécanismes de vieillissement interagissent et influencent le comportement des matériaux à long terme. La compréhension de ces processus est essentielle pour un choix éclairé des matériaux, la conception des produits, la prévision de leur durée de vie, la planification de la maintenance et la prévention des défaillances dans les applications d'ingénierie.

Présentateur : Dr Pierre Mertiny, professeur de génie mécanique à l'Université de l'Alberta

Des références aux connaissances pratiques seront fournies pendant le webinaire, permettant aux utilisateurs d'accéder à ce contenu et à d'autres de manière cohérente. L'enregistrement du webinaire sera disponible à l'adresse suivante : https://compositeskn.org/KPC/A417.