Vieillissement thermique d’un jonc composite carbone/époxy

Abstract

Le vieillissement thermique d’un jonc composite carbone/époxy a été étudié dans l’air entre 160 et 220 °C par tomographie X, microscopie optique et flexion trois points. La thermo-oxydation de la matrice affecte une couche superficielle trop fine pour pouvoir altérer les propriétés mécaniques. La thermolyse de la matrice est donc le principal mode de dégradation. Elle conduit à la formation de longs microcanaux parallèles aux fibres dans les régions les plus riches en matrice du cœur du jonc. Leur multiplication et leur coalescence entraînent une chute progressive du module d’élasticité et, dès que le taux de porosité atteint une valeur critique de l’ordre de 3,6 %, une chute catastrophique de la contrainte à rupture. Sur la base de ces résultats, des équations reliant l’évolution des propriétés mécaniques à des critères d’endommagement dérivés du taux de porosité ont été établies.