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Revue des Composites et des Matériaux Avancés

1169-7954
 

 ARTICLE VOL 12/1 - 2002  - pp.163-186  - doi:10.3166/rcma.12.163-186
TITRE
Vieillissement thermo-oxydant des composites à matrice organique. Prédiction de durée de vie

RÉSUMÉ
Au cours de leur vieillissement thermique dans l'air, les matériaux composites à matrice organique subissent une oxydation susceptible d'entraîner une fissuration superficielle. L'objectif de notre article est de présenter une démarche de modélisation cinétique visant à réduire l'empirisme dans la prédiction du comportement à long terme. Pour cela, le modèle part d'un schéma mécanistique d'oxydation en chaîne radicalaire, amorcée par la décomposition des hydroperoxydes et couple consommation et diffusion d'oxygène dans les équations qui en sont dérivées. La résolution de ces équations (différentielles, non linéaires), permet de prédire l'évolution des concentrations de toutes les espèces chimiques impliquées et leur distribution dans l'épaisseur. Après la description du modèle, un examen rapide des aspects expérimentaux les plus spécifiques et l'exposé de quelques résultats significatifs prouvant l'efficacité du modèle, nous montrons comment, dans un proche avenir, il pourra être mis au service des mécaniciens.


ABSTRACT
During their thermal ageing in air, organic matrix composite materials undergo an oxidation susceptible to lead to superficial cracking. The aim of this article is to present a kinetic modelling approach destined to reduce empirism in lifetime prediction. The model starts from a radical chain mechanistic scheme initiated by hydroperoxide decomposition and couples oxygen reaction an diffusion in the equations derived from this scheme. The resolution of these (differential, non linear) equations allows to predict the evolution of concentrations of all the chemical species involved in the ageing process, and their thickness distribution. After a model description, the most specific experimental aspects are briefly evoked and some significant results showing the model efficiency are reported. Then, it is shown how the model will be usable by mecanicians in a near future.


AUTEUR(S)
Xavier COLIN, Jacques VERDU

MOTS-CLÉS
composites à matrice organique, thermo-oxydation, cinétique, durée de vie.

KEYWORDS
organic matrix composites, thermal oxidation, kinetics, lifetime.

CITATIONS
rcma.revuesonline.com/revues/15/citation/5052.html

LANGUE DE L'ARTICLE
Français

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