• Langue : Français
• Discipline : Sciences des matériaux
• Identifiant : Inconnu
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 01/01/1997

Résumé en langue originale

Les fibres de polyéthylène haute performance telles que les fibres de dyneema sont utilisées dans de nombreux domaines d'activités, tels que le sport (voile, ski, pêche), la protection (gants, combinaison d'escrime,), le blindage (casque, véhicules), etc., grâce à leurs propriétés physico-chimiques et thermo-mécaniques remarquables. L'application la plus spectaculaire est certainement la protection balistique, au travers des gilets pare-balles. De nombreuses questions se posent quant aux propriétés si étonnantes de ce matériau, dont la formule de base est la même que celle du sac de supermarché. D'où tire-t-il sa haute résistance à l'impact ? Sur quoi sa structure morphologique intervient-elle ? Est-il possible encore d'optimiser le produit grâce à la mise en oeuvre ? En jouant sur l'armure du tissu par exemple, ou par l'apport d'une enduction, ou d'une matrice ? Ce travail a été réalisé pour essayer d'y répondre. Nos études de diffraction aux rayons x des fibres avant et après impact, suite à nos essais destructifs en dart-test d'éprouvettes de tissus, enduits ou non, ont pu mettre en évidence que la structure chimique et la morphologie fibrillaire du matériau lui confèrent ces performances. Un examen microscopique des fibres permet de révéler une séparation en fibrilles, ainsi que des déformations plastiques importantes. Le premier phénomène conduit à une consommation d'énergie, qui contribue de facon notable à l'énergie totale absorbée. Le second quant à lui doit avoir pour cause un allongement irréversible d'un certain nombre de fibres. Cette modification s'explique au travers de glissements et de rotations de chaînes, donc d'un changement de phases qui se produit dans la microstructure par l'action conjuguée des contraintes mécaniques et thermiques occasionnées par le choc: transformation monoclinique-orthorhombique et orthorhombique-hexagonal. Enfin, un dépôt de résine fait apparaître que lors d'un choc, la faible adhésion fibre-matrice provoque une décohésion, dont l'effet provoque une consommation d'énergie supplémentaire