Soutenance de thèse de Pauline FONTAINE
Soutenance de thèse de Pauline FONTAINE
Lundi 9 novembre - 14h30
sur "Traitement thermique de recyclage appliqué aux composites carbone/PEEK et aux mélanges de composites renforcés carbone. Solutions alternatives de valorisation des fibres recyclées"
En visioconférence
Composition du jury
- M. Florent LEMONT : Directeur de Recherche (HDR) CEA Marcoule, Directeur ISTN - Rapporteur
- Mme Elisabete FROLLINI : Professeur, University of São Paulo - São Carlos Institute of Chemistry (IQSC) - Rapporteur
- Mme C.Gisèle JUNG : Senior Researcher, Université Libre de Bruxelles Materials Engineering, Characterization, Synthesis and Recycling - Présidente
- M. Yannick SOUDAIS : Maitre-Assistant (HDR) Centre RAPSODEE UMR CNRS 5302 IMT Mines Albi - Directeur de thèse
- M. Vagner BOTARO : Professeur, Federal University of São Carlos Campus Sorocaba - Co-directeur de thèse
- Mme Elsa WEISS-HORTALA : Maitre-Assistante Centre RAPSODEE UMR CNRS 5302 IMT Mines Albi - Examinatrice
- Jane M.F. DE PAIVA : Professeur associé, UFSCar Sorocaba - Invitée
- Adeline PILLET: Ingénieur de Recherche, ADEME - Invitée
Mots-clés
Composites renforcés à fibre de carbone, Recyclage, Matrice Poly Ether Ether Ketone (PEEK), Valorisation des fibres recyclées, Composite hybride, Renforts naturels
Résumé
Les composites renforcés à fibres de carbone (CRFC) sont des matériaux de haute technicité appliqués à de nombreux domaines, du sport à l’aéronautique. Cette dernière décennie a vue leur demande croitre continuellement, générant en conséquence une augmentation du volume de déchets. Incitées par les directives Européennes sur la gestion des déchets, des traitements thermiques de recyclage industriel ont été développés afin de récupérer les fibres de carbone issues des CFRC, principalement à matrice thermodurcissable. Actuellement, les CRFC en développement et/ou de dernières générations, utilisent des matrices thermorésistantes telles que le Poly Ether Ether Cétone (PEEK). Une partie des travaux de thèse consiste à étudier la faisabilité de recyclage de ce composite thermorésistant, seul et en mélange avec d’autres types de composites à matrice thermodurcissable et thermoplastique. Un pilote semi-industriel a été employé sous atmosphères inerte (pyrolyse) et réactives (vapo-thermolyse et air). Les premiers résultats sur des mélanges ont montrés que sous atmosphère inerte la récupération des fibres de carbone issues des matrices thermorésistantes est quasi impossible. A l’inverse, les essais sur les composites PEEK en atmosphères oxydantes permettent l’extraction de la fibre mais induisent des modifications morphologiques et chimiques de la surface ainsi qu’une réduction de la résistance en traction. Les travaux de thèse se focalisent également sur des solutions alternatives de valorisation des fibres de carbone recyclées. Ces fibres ont été recouvertes de nanocellulose en tant qu’agent d’ensimage, en vue de leur réutilisation dans de nouvelles formulations. La perte de propriétés mécaniques induite par le recyclage a été partiellement compensée par ce traitement de surface. Des fibres recyclées ont également été incorporées dans un composite à renfort naturel de jute et matrice PA6 dans le but de créer un composite hybride offrant des propriétés équilibrées en termes de résistance, prix et impact écologique.