Investigation de la microstructure d’un composite polyamide recyclé à base de renforts tissés en vue d’une simulation multi-échelle en champs complets

Abstract

Les composites à base de polymères thermoplastiques renforcés de fibres sont de plus en plus utilisés dans l’industrie du transport pour leurs excellentes performances mécaniques. Toutefois, leur impact sur l’environnement et les voies de recyclage soulèvent des inquiétudes. Le recyclage mécanique utilisant les propriétés de fusion des polymères thermoplastiques est une méthode efficace pour augmenter la valeur des composites recyclés. Ce travail vise à étudier la relation entre la microstructure de ces matériaux et leurs propriétés mécaniques. Le matériau étudié est constitué d’une matrice en polyamide 6 renforcée par des fibres de verre. Une étude microstructurale utilisant à la fois des techniques destructives et non destructives a révélé une structure hiérarchique complexe des fibres. Cette structure entraîne une variabilité des performances mécaniques, ce qui entrave la commercialisation à grande échelle de ces matériaux. Par conséquent, les modèles prédictifs de la réponse mécanique de ces matériaux sont importants pour une optimisation rapide de la conception. Un modèle multi-échelle a été proposé sur la base d’une étude microstructurale et validé sur des données expérimentales d’un composite PA6/fibres de verre recyclé. Cette approche peut être utilisée pour d’autres matériaux recyclés et peut aider à développer des stratégies de recyclage respectueuses de l’environnement pour ces matériaux.