No label defined (Q3680678)
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Project in France 554
| Language | Label | Description | Also known as |
|---|---|---|---|
| English | No label defined |
Project in France 554 |
Statements
90,482.11 Euro
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180,964.22 Euro
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50.0 percent
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30 September 2019
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UNIVERSITE DE ROUEN-NORMANDIE
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76821
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Les problématiques associées aux microstructures des polymères thermoplastiques semi-cristallins apparaissent aujourd'hui comme des enjeux majeurs, en termes de connaissances fondamentales mais aussi pour des questionnements applicatifs. Il a été montré, notamment par le partenaire 1, que les polymères semi-cristallins doivent être décrits non pas par un simple modèle à deux phases, mais par un modèle à trois phases où la 3ème phase (la fraction amorphe rigide, RAF) est une nano-phase localisée entre phase cristalline et phase amorphe mobile. La prise en compte de la RAF est essentielle pour comprendre les propriétés physiques et chimiques de nombreux matériaux très courants dans l'industrie régionale, aussi bien dans le secteur de l'emballage (Sidel, Aptar) que dans celui de l'aéronautique (Zodiac, Safran). En effet, la présence d'une nano-phase amorphe rigide est à prévoir non seulement dans le cas des polymères semi-cristallins, où les chaînes amorphes sont « bloquées par le développement de domaines cristallins plus ou moins réguliers, mais aussi dans le cas des matériaux composites à matrice polymère, spécialité du partenaire 2, où l'action de est exercée par les renforts au niveau de l'interface avec la matrice.Si les polymères thermodurcissables ont été quasiment exclusivement utilisés durant des décennies dans le domaine aéronautique, les avancées récentes en terme de synthèse et de mise en uvre ont permis l'émergence de polymères semi-cristallins thermostables avec des tenues thermomécaniques très prometteuses. Cependant, des verrous technologiques persistent et une meilleure compréhension de la microstructure complexe de ces matériaux semble une nécessité. Par exemple, l'analyse de ces matériaux en termes de modèle à trois phases n'a jamais été faite. Or, la compréhension microstructurale des matériaux composites à matrice polymère thermoplastique passe par la description de la zone interfaciale matrice/fibre, mais également par la caractérisation des domaines locaux de rigidification de la phase amorphe tout près de l'interface (si la matrice reste amorphe) ou à proximité des domaines cristallins (si la matrice peut cristalliser), sujets non abordés pour l'instant sur de tels matériaux complexes. Aussi, avoir une expertise académique dans ce domaine pourra permettre de développer, dans un futur à moyens termes, des collaborations avec les industriels concernés.L'étude fine de matériaux aussi complexes (composites multiphasiques) est un réel challenge, il est donc nécessaire de modéliser et de tenter de comprendre les liens microstructure-propriétés mécaniques en analysant des matériaux modèles. L'un des gros écueils de tels travaux de physiciens est de ne pas en investiguer l'aspect chimique. En effet, les polymères sont des matériaux complexes en tout point (distribution des masses moléculaires, dégradation par différents mécanismes, présence d'impuretés et d'adjuvants, sensibilité au vieillissement) et ne pas s'intéresser a cet aspect limite la pertinence de ces travaux. Le partenaire 3, de par ses compétences dans la chimie des polymères, renforcera significativement ce projet et pour la 1ère fois, des chercheurs normands en mécanique, chimie et physique des polymères proposent une approche multidisciplinaire afin de caractériser les polymères et leurs composites.Le comportement mécanique de ces matériaux est intimement lié à la structuration à l'état solide des macromolécules qui les constituent : cristallinité, RAF... Les conditions de température et de cisaillement requises pour la mise en forme de matériaux composites dégradent chimiquement ces macromolécules et sont donc susceptibles d'induire des modifications de leur structuration et de leurs propriétés finales. Ce projet vise donc à établir des liens entre la structuration à l'échelle nano et le comportement macroscopique des polymères semi-cristallins utilisés pour la réalisation de composites pour le secteur aéronautique. (French)
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Identifiers
17P04162
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