Conception de composites bois-polymère hybrides structuraux

Wang, He (2019). Conception de composites bois-polymère hybrides structuraux. (Mémoire de maîtrise). Université du Québec en Abitibi-Témiscamingue. Repéré dans Depositum à https://depositum.uqat.ca/id/eprint/848

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Résumé

Les composites à base de fibres de bois et de polymères thermoplastiques (CBP) ont des propriétés mécaniques faibles ce qui empêche leur utilisation pour des applications structurales. La conception de composites hybrides par l’ajout d’un renfort ou d’autres types de fibres est parmi les alternatives pour améliorer les performances mécaniques de ces composites. Dans ce contexte, nous avons examiné différentes approches pour la conception de composites hybrides soit l’ajout d’une faible proportion de fibres de carbone et la fabrication d’un composite stratifié en utilisant un renfort en aluminium. L’ajout d’une faible proportions de fibres de carbone (3, 6, 9%) au CBP à base de fibres d’érable avec une matrice de polypropylène (PP) recyclé a augmenté significativement ses propriétés mécaniques. À titre d’exemple, l’ajout de 9% de fibres de carbone a augmenté les modules d’élasticité en flexion et en traction de 121% et de 140%, respectivement. De la même façon, les contraintes maximales en flexion et en traction ont augmenté de 95% et de 54%, respectivement. Par ailleurs, la fabrication de composites hybrides stratifiés en utilisant un renfort en aluminium pour des fins représente plusieurs défis notamment en terme d’adhésion entre le CBP et l’alumium. Un adhésif époxy a été employée. Pour améliorer l’adhésion interfaciale, deux traitements de surface (l’abrasion unidirectionnel et le traitement par composés chromiques) et le pressage à chaud ont été utilisés. Cette approche présente plusieurs défis dont le plus important est d’établir la relation entre les paramètres de rugosité surfacique et la résistance d’adhésion. Les paramètres de rugosité surfacique de différentes surfaces ont été étudiés par microscope confocal et modélisés par le logiciel VK-X. La rugosité arithmétique (Sa), la rugosité quadratique (Sq), l’aplatissement (Sku), l’asymétrie (Ssk), le rapport d’aspect de texture (Str) et le rapport de surface interfaciale développée (Sdr) sont des paramètres de rugosité surfacique obtenus par modélisation. Les traitements de surface améliorent l’adhésion du CBP avec l’aluminium. Les résultats des travaux montrent que les paramètres d’amplitude (Sa, Sq) et le paramètre d’aire (Sdr) de rugosité surfacique ont des impacts sur l’adhésion de l’aluminium.

Type de document:	Thèse ou mémoires (Mémoire de maîtrise)
Directeur de mémoire/thèse:	Koubaa, Ahmed
Codirecteurs de mémoire/thèse:	Godard, François
Mots-clés libres:	Composite bois-polymère (CBP), traitements de surface, paramètres de rugosité surfacique, adhésion de CBP, renforcement de CBP
Divisions:	Génie > Maîtrise en ingénierie
Date de dépôt:	06 nov. 2019 16:51
Dernière modification:	06 nov. 2019 16:51
URI:	https://depositum.uqat.ca/id/eprint/848

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