Effet de la température et de vieillissement thermique sur le comportement mécanique et microstructural du polycarbonate
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Date
2016
Authors
Journal Title
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Volume Title
Publisher
Université Mouloud Mammeri Tizi-Ouzou
Abstract
Ce travail est basé sur des essais expérimentaux, il a permis de connaître le
logiciel de pilotage des machines, faire des essais et compléter nos connaissances
théoriques sur le PC.
Nous avons étudié le comportement mécanique du polycarbonate, et ceci par
des essais mécaniques de traction et compression uniaxiale sur des éprouvettes
normalisées.
Deux paramètres sont considérés: la température et le vieillissement thermique.
L’étude de l’effet de chaque paramètre est basée sur l’évolution de la géométrie
globale des courbes de contrainte déformation vraie.
Le PC à l’origine dur et fragile présente un comportement dur et résistant a la
température ambiante, puis passe à dur et tenace au voisinage de 70°C, puis il passe
d’un caractère fragile à un caractère ductile à l’approche de la Tg sous application
d’une contrainte thermique.
Le module de Young, la limite d’élasticité, la contrainte au seuil d’écoulement
et la contrainte de rupture diminuent au fur et à mesure que la température augmente,
ceci dit ; le comportement du PC dépend fortement de la température. D’après G’sell
[49], cette chute des caractéristiques s’explique par la propagation de l’instabilité.
Dans la deuxième partie de notre travail, nous avons caractérisés le PC par une
série d’essais de compression, effectuée sur des éprouvettes à l’état vierge et vieillis,
sous différentes températures a une période fixe. Ceci dans le but de prédire la durée
de vie d’un matériau et mieux comprendre les mécanismes responsables de sa
dégradation.
Le polycarbonate subi au cour du temps, des modifications de ces propriétés
mécaniques et physico-chimique conduisant à une perte de ductilité, cette fragilisation
se traduit en particulier par une augmentation du module élastique, l’augmentation de
ce dernier est cohérent avec les résultats obtenus par Solooukhine et al [61] dans des
conditions similaire de vieillissement, ces évolutions mécanique ont été attribuées à
des réarrangements moléculaires provoquant une densification du polycarbonate qui
correspond à une diminution des volume libre dans le matériau comme mentionné
précédemment .
La résistance du PC au vieillissement thermique est très bonne
comparativement à d’autres thermoplastiques, ajoutée à son excellente résistance au
UV et aux rayures, il pourra largement être utilisé dans des applications qui nécessitent
d’avantage de transparence, et pourra donc remplacer le verre ou le PMMA.
Ce travail pourrait être complété par d’autres analyses physico-chimiques qui
vont permettre de suivre l’évolution de la microstructure au cours de vieillissement.
Description
64 f. : ill. ; 30 cm. (+CD-Rom)
Keywords
Comportement mécanique: vieillissement thermique, Polycarbonate: microstructural: vieillissement
Citation
Science des matériaux