RÉSUMÉ:

Les matériaux composites utilisés actuellement en mer sont presque tous fabriqués avec des résines thermodurcissables (polyester, époxy). Il existe aujourd’hui une alternative aux matrices thermodurcissables : les matrices thermoplastiques (PP, PA, PPS, PEEK…). Celles-ci offrent la possibilité d’une mise en forme par chauffage local associé à des propriétés mécaniques très intéressantes et un recyclage possible en fin de vie. Les raisons pour l’adaptation lente de ces matériaux est qu’ils nécessitent une mise en œuvre complètement différente du fait de leur microstructure particulière et du manque d’expérience sur ce type de matériau pour des structures épaisses. Le but de ce projet est de designer, fabriquer et tester une enceinte en composite thermoplastique pour des profondeurs de 4500 mètres, afin d’établir l’intérêt technique, écologique et économique de ces matériaux sur ce marché. De nombreux matériaux existent mais des questions se posent concernant la sensibilité à l’eau de matériaux composites moins chers comme le C/PA6, plus particulièrement sur son effet sur les propriétés mécaniques. Dans cette étude, un modèle de diffusion spécifique a été développé et des relations semi-empiriques ont été proposées pour prendre en compte l’effet du vieillissement sur les propriétés mécaniques. L’effet des conditions de fabrication a également été étudié en détail et les résultats ont montré qu’il y a avait un effet important de la mise en œuvre sur les propriétés. Enfin, des cylindres épais en C/PA6 ont été fabriqués puis testés jusqu’à implosion. Les résultats ont montré qu’il était possible d’utiliser ce type de matériau pour des applications sous marines car ceux-ci ont implosé à des pressions supérieures à 600 bar.

JURY:

Directeur de thèse:

M. Christian BURTIN, Maître de Conférences, GeM, Ecole Centrale de Nantes

Co-directeur de thèse:

Peter Davies, Chercheur, Ifremer

Rapporteurs:

Mme Federica DAGHIA, Maître de Conférences, LMT Cachan
M. Bruno FAYOLLE, Professeur, PIMM, Arts & Métiers Paris Tech

Eximateur:

M. Philippe OLIVIER, Professeur, Institut Clément Ader
M. Fréderic JACQUEMIN, Professeur, GeM, Université de Nantes

Invité:

Christophe Briançon, Docteur, CETIM