Thèse CEMEF 2018 : Comportement mécanique de matrice de composites techniques soumis à un vieillissement thermo-hydro-glycolé ; Relations microstructure-propriétés.

Description de l'offre

Contexte et enjeux :
Actuellement, l’industrie des transports est fortement pilotée par son impact environnemental (pollution au CO2, consommation de carburant fossile). De nombreuses pistes peuvent être explorées pour réduire les émissions, mais il a été montré que les deux plus prometteuses sont l’amélioration du groupe motopropulseur et l’allègement du véhicule. Les matières plastiques renforcées de fibres courtes se positionnent comme des candidates intéressantes en termes d’allègement du véhicule. Le vieillissement des résines thermoplastiques est un enjeu majeur quand on cherche à les utiliser dans les circuits d’huile, de refroidissement ou d’air des moteurs. Les polyamides vont alors occuper une place de choix et sont des matériaux de référence pour de nouveaux développements.

Ce projet s’inscrit dans le cadre du FUI THERMOFIP coordonné par Solvay Engineering Plastics et regroupant trois partenaires académiques et sept partenaires industriels. Le projet THERMOFIP fait suite aux FUI DAMOFIP (2006-2010) et DURAFIP (2012-2016) qui ont abordé respectivement les problèmes de la tenue aux chocs puis de la tenue en fatigue des structures composites à base de polyamide renforcé. Le projet THERMOFIP vise à la mise au point d’une technologie de simulation des propriétés mécaniques de pièces moulées en polyamide 66 en cours de vieillissement dans les mélanges eau/glycol. Dans le cadre de ce FUI, l’enjeu du travail de thèse sera d’affiner la compréhension de l’évolution du matériau avec le vieillissement (changements physiques et chimiques liés à la diffusion du glycol et de l’eau, évolution de la microstructure cristalline de la matrice polyamide) et de proposer une modélisation du comportement du matériau vieilli.

Ce travail visera à caractériser l’évolution du comportement mécanique de la matrice PA 66 en présence d’eau et de glycol y compris en température. En effet, les mélanges eau-glycol sont très présents dans les circuits de refroidissement des moteurs automobiles où le polyamide renforcé est utilisé intensivement. Le polymère en contact prolongé avec l’eau et le glycol peut absorber une certaine quantité de ces éléments qui diffusent alors vers le volume. Ces petites molécules agissent comme plastifiant, modifiant les mobilités moléculaires et le comportement mécanique de la matrice du composite.

Plus d’infos sur :
http://www.cemef.mines-paristech.fr/sections/formations/doctorats/pour-postuler/these-cemef-4421

Candidatures en ligne uniquement sur : http://www.recruitment.cemef.mines-paristech.fr/phd/form1.php

Profil recherché

Ingénieur ou M2 en science des matériaux et mécanique. Des connaissances en polymères sont indispensables.

À propos de Mines Paristech - Cemef

Leader mondial dans le domaine des matériaux, des procédés et de leur modélisation, le CEMEF réalise une recherche partenariale avec l'industrie et forme des experts (doctorats et mastère spécialisé). Pluridisciplinaire, le CEMEF étudie tous les types de matériaux (métaux et alliages métalliques, polymères synthétiques et issus de la biomasse, composites, béton...) et de procédés industriels en s’intéressant aux différentes étapes de la vie du matériau : élaboration -> mise en forme -> traitements thermiques -> assemblage -> propriétés d'usage -> recyclage Elément majeur d’innovation, sa compréhension du comportement des matériaux aux différentes échelles, de l'interaction outil-matière, de l’impact des procédés sur les propriétés finales permet l’optimisation et le développement de procédés de fabrication de plus en plus complexes et contraints (technologie, énergie, environnement…). Il s’appuie sur des approches couplant techniques expérimentales et modélisations numériques Le CEMEF, c'est plus de 160 ingénieurs, chercheurs, étudiants, techniciens, animés par la même curiosité face à la complexité des phénomènes, la même envie de se dépasser pour agrandir le champ des connaissances, le même goût du défi scientifique. C’est un centre de recherche de MINES ParisTech, associé au CNRS.