Vieillissement et fiabilité des matériaux composites
Les polymères renforcés de fibres et les matériaux à base de polymères sont de plus en plus utilisés dans des applications exigeantes en raison de leur rapport résistance/poids avantageux, de leur résistance à la corrosion et de la souplesse qu’ils offrent en matière de conception. Cependant, leurs performances à long terme sont fortement influencées par les processus de vieillissement qui se produisent au cours de leur durée de vie. L’exposition à des facteurs de stress environnementaux et mécaniques peut altérer progressivement la structure et les propriétés des matériaux, ce qui finit par nuire à leur fiabilité, à leur durabilité et à leur sécurité.
Cette présentation offre un aperçu des principaux mécanismes de vieillissement qui affectent les fibres, les polymères et leurs composites. Le vieillissement thermique peut entraîner une rupture des chaînes, une oxydation, un ramollissement et une perte de résistance mécanique, en particulier à des températures proches ou supérieures à la température de transition vitreuse. L’exposition à l’humidité et aux liquides peut entraîner 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 entraîner une décoloration, la formation de fissures en surface, une fragilisation et une défaillance prématurée. De plus, les contraintes mécaniques continues et cycliques favorisent le fluage, les dommages dus à la fatigue, la relaxation des contraintes et la formation de microfissures.
La présentation abordera la manière dont ces mécanismes de vieillissement interagissent et influencent le comportement à long terme des matériaux. La compréhension de ces processus est essentielle pour choisir les matériaux en connaissance de cause, concevoir les produits, estimer leur durée de vie, planifier leur maintenance et limiter les défaillances dans les applications d’ingénierie.
Conférencier : Dr Pierre Mertiny, professeur de génie mécanique à l’Université de l’Alberta
Des références aux Connaissances en pratique seront fournies pendant le webinaire, permettant aux utilisateurs d’accéder à ce contenu et à d’autres de manière cohérente. Le webinaire sera enregistré et pourra être visionné à l’adresse suivante : https://compositeskn.org/KPC/A417.