Comportement mécanique et électrique d'un composite PEEK / fibres de carbone / nanotubes de carbone

F. Boyer (1) , Philippe Olivier (1) , M. Guehenec (1) , Frédéric Léonardi (2) , S. Dagréou (2) , P. van Durmen (3) , P. Demont (3) , F. Pons (4) , P.H. Cadaux (4)

1 ICA - Institut Clément Ader
2 IPREM - Institut pluridisciplinaire de recherche sur l'environnement et les matériaux
3 CIRIMAT - Centre interuniversitaire de recherche et d'ingenierie des matériaux
4 Airbus Operations, ESWCT

Cette étude s'inscrit dans le cadre du projet INMAT qui est un programme de recherche en collaboration avec différents partenaires académiques, piloté par AIRBUS Operations. Ce projet est labellisé par le pôle de compétitivité AESE. Il consiste à concevoir un composite d'un nouveau genre à savoir matrice thermoplastique PEEK / fibres de carbone/ nanotubes de carbone sans employer d'agents compatibilisants. Le principal but de ce projet est de produire un stratifié PEEK/ carbone qui verrait ses propriétés électriques transverses (suivant son épaisseur) améliorées par l'incorporation de NTC. En effet, l'ajout de NTC dans la matrice permettrait d'obtenir des propriétés proches de l'isotropie du point de vue de la conductivité électrique. Les NTC sont donc dans un premier temps mélangés à la matrice PEEK puis extrudés de manière à obtenir différents mélanges de granulés chargés à 1, 3 et 5%wt. Des éprouvettes et des films sont réalisés à partir de ces mélanges de manière à pouvoir les caractériser électriquement (par spectroscopie diélectrique au CIRIMAT) et mécaniquement (essais conventionnels normalisées et DMA). L'étape suivante consiste à réaliser un composite sandwich PEEK/fibres de carbone/NTC en disposant des films de PEEK chargés de NTC entre les plis de prepreg. Une caractérisation mécanique et une analyse MEB sont effectuées de manière à étudier la microstructure du composite sandwich, mais également d'estimer la distribution spatiale des NTC.

Mots clés: thermoplastiques; nanotubes de carbone; PEEK; conductivité électrique; nanomatériaux

Domaines: Mécanique des matériaux [physics.class-ph]; Mécanique des matériaux [physics.class-ph]

F. Boyer, Philippe Olivier, M. Guehenec, Frédéric Léonardi, S. Dagréou, et al.. Comportement mécanique et électrique d'un composite PEEK / fibres de carbone / nanotubes de carbone. 17èmes Journées Nationales sur les Composites (JNC17), Jun 2011, Poitiers-Futuroscope, France. pp.109. ⟨hal-00598101⟩