Essai de mémoire de forme sur des échantillons de résine durcie et de composite pultrudé :(a) Échantillon déformé de résine durcie dans le montage d'essai après chauffage ; (b) des échantillons de résine durcis après fixation de la forme ; (c) des échantillons de résine durcis après récupération de forme; (d) échantillon déformé de composite pultrudé dans le montage d'essai après chauffage; (e) la géométrie de l'échantillon composite pultrudé après fixation de la forme par rapport à la géométrie du montage d'essai ; et (f) échantillon composite pultrudé après récupération de forme. Crédit :Roman Korotkov et al./Composites Partie A :Sciences appliquées et fabrication
Les chercheurs de Skoltech ont étudié un type prometteur de matériau composite en termes de comportement de mémoire de forme - comment ils reprennent leur forme d'origine après déformation s'ils sont exposés à la bonne température ou à d'autres conditions. Les matériaux étudiés étaient des stratifiés plats à base d'époxy renforcés de fibres de verre, produit avec une technique appelée pultrusion. Si elle a un potentiel considérable pour la fabrication de composites à mémoire de forme pour l'électronique, biomédecine, et plus, l'application de la méthode à de tels matériaux est examinée pour la première fois dans l'étude dirigée par Skoltech rapportée dans Composites Partie A :Sciences appliquées et fabrication .
polymères à mémoire de forme, ou SMP, sont des matériaux qui peuvent retrouver leur forme initiale sous des stimuli externes tels que la température, léger, humidité, acidité, électricité, ou champ électromagnétique. Ils sont largement utilisés dans l'aérospatiale, biomédical, et l'industrie automobile, ainsi qu'en impression 4D, capteurs de température, et appareils électroniques.
Les SMP sont souvent renforcés avec du carbone, basalte, ou fibres de verre, résultant en des matériaux composites aux propriétés supérieures. Un certain nombre de techniques sont utilisées pour la fabrication de composites SMP, la plupart d'entre eux assez bien étudiés. Étonnamment, Jusqu'à présent, aucune étude n'a été menée sur l'effet de mémoire de forme dans les composites produits par pultrusion, le procédé de fabrication de composites le plus efficace disponible. C'est un rapide, polyvalent, et une technologie à faibles déchets qui pourrait potentiellement produire de nouveaux types de composants structurels à mémoire de forme avec des combinaisons uniques de géométries et de propriétés mécaniques, impossible à produire avec d'autres méthodes.
"Dans cette étude, nous avons étudié le comportement à mémoire de forme et les caractéristiques mécaniques de stratifiés plats pultrudés à base d'époxy renforcés de fibres de verre unidirectionnelles. L'analyse a également englobé la cinétique de durcissement de la résine et les propriétés thermomécaniques et thermophysiques de la résine durcie, " a commenté le PI du projet, Alexander Safonov du Skoltech Center for Design, Fabrication et matériaux.
"Nos résultats peuvent être utilisés pour d'autres simulations numériques et l'optimisation du processus de pultrusion. En outre, les résultats démontrent que les SMPC pultrudés sont très prometteurs pour les applications structurelles, ", a ajouté le chercheur.
