III.3. Caractérisation du matériau composite
stratifié
Les renforts utilisés pour la réalisation des
éprouvettes sont des tissus de carbone et de verre bidirectionnel (voir
Figure II.2), imprégnés dans une matrice en
résine epocast, leurs caractéristiques sont mentionnées
dans les tableaux II.2 et II.3
respectivement.
On cherche à faire la caractérisation physique
et mécanique des matériaux stratifiés fabriqués par
la mesure de densité et en mesurant le taux de fibres, les
résultats sont résumés dans les tableaux ci-dessous. Et
faisant des caractérisations non destructives par ultrason et
destructives par des essais mécaniques de traction, de flexion et de la
fatigue.
III.3.1. Caractérisation physique
III.3.1.1. Mesure de densité
S'appelle aussi la méthode de double pesée,
elle permet de savoir si un matériau est dense ou pas. En utilisant une
balance hydrostatique sensible avec une exactitude de #177; 0.001 g. On mesure
de la masse volumique des 3 échantillons de chaque type de
stratifiés, les résultats sont mentionnés dans le tableau
ci-dessous (Tableau III.2).
CHAPITRE III Résultats et
discussion
44 | P a g e
Tableau III.2 : Résultats
des masses volumiques obtenus
Stratifié
|
Mesure 1
|
Mesure 2
|
Mesure 3
|
Moyenne
|
Carbone/ Ep
|
1.5198
|
1.5203
|
1.5235
|
1.521 g/cm3
|
Verre/ Ep
|
1.7193
|
1.7202
|
1.7271
|
1.722 g/cm3
|
|
III.3.1.2. Mesure de taux des fibres
Les fractions volumiques des fibres ont été
calculées par procédé de calcination en utilisant un four
et une balance, et ça pour assurer la cohérence et la
qualité de chaque composite avant d'entamer les essais
mécaniques.
Tableau III.3 : Taux massique
de renfort par essai de calcination
Matériaux
|
Fraction volumique des fibres
|
Carbone/ Epocast
|
53.37
|
%
|
Verre/ Epocast
|
47.97
|
%
|
|
Interprétation :
Les résultats obtenus de la mesure des fractions
volumiques des fibres et de la matrice montrent que les fractions volumiques en
fibres de verre (47.97 %) sont inférieures à
celles en fibres de carbone (53.37 %). Ces résultats
sont logiques et dûs à la masse volumique élevée des
fibres de verre 1.7 g/cm3 par rapport à
1.5 g/cm3 pour les fibres de carbone (le
matériau le plus léger occupe plus d'espace en volume), Ces
résultats sont confirmés par l'étude de Dr Belgacem et Dr
Basaid [2,3]. Dépend aussi de l'aspect
géométrique différents pour les deux types de fibres et
à l'architecture des tissus qui comprennent un taux de noeuds et vides
différents pour chaque type de fibres.
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