Characterization of the Interfacial shear strength of short-recycled carbon fibre-reinforced PA66 thermoplastic composites

Caractérisation de la résistance en cisaillement interfaciale des composites thermoplastiques PA66/fibres de carbone recyclées

Sabrine Jlassi (1) , Florentin Berthet (1) , Gérard Bernhart (1) , Maxime Boulanghien (2) , Sylvain Corveleyn (1)

1 ICA - Institut Clément Ader
2 Alpha recyclage

One of the most important parameter affecting the mechanical properties of composite materials is the adhesion of components which can be characterized by the interfacial shear strength (IFSS). Most of the experimental methods for the evaluation of IFSS are applied to single fiber composites. But, there are two indirect methods based on the Aykol and Isitman models as well as the Bowyer and Bader modified model for the IFSS evaluation from an analysis of the stress-strain tensile response of short fiber reinforced composites. In the present study, these models were applied to the experimental results of a thermoplastic composite (PA66 / recycled carbon fiber) to evaluate the IFSS and the fiber orientation factor of the composite. The values of IFSS and the fiber orientation factor range respectively between 48 to 52 MPa and 0,43 to 0,44.

L’un des paramètres les plus importants affectant les propriétés mécaniques des matériaux composites est l'adhésion entre ces constituants qui peut être caractérisée par la résistance de cisaillement à l’interface (IFSS: Interfacial Shear Strength). La plupart des méthodes expérimentales permettant l'évaluation de l'IFSS sont appliquées sur des composites mono filamentaires. En revanche, il existe deux méthodes indirectes reposant sur les modèles d’Aykol et Isitman ainsi que le modèle de Bowyer et Bader modifié qui permettent l’évaluation de l’IFSS à partir d’une analyse de la réponse contrainte-déformation d'un composite renforcé de fibres courtes en traction. Dans la présente étude, ces modèles ont été appliqués aux résultats expérimentaux de la réponse contrainte-déformation en traction d’un composite thermoplastique (PA66/fibre de carbone recyclées) pour évaluer l'IFSS et le facteur d'orientation des fibres dans le composite. Les valeurs de l’IFSS et du facteur d’orientation des fibres trouvées varient respectivement de 48 à 52 MPa et de 0,43 à 0,44.

Mots clés: Injection molded composites; Interfacial shear strength IFSS; PA66; Recycled carbon fibers

Mots clés: Composites injectés; Résistance au cisaillement à l’interface; Fibres de carbone recyclées

Domaines: Matériaux

Sabrine Jlassi, Florentin Berthet, Gérard Bernhart, Maxime Boulanghien, Sylvain Corveleyn. Caractérisation de la résistance en cisaillement interfaciale des composites thermoplastiques PA66/fibres de carbone recyclées. Journées Nationales sur les Composites 2017, École des Ponts ParisTech (ENPC), Jun 2017, 77455 Champs-sur-Marne, France. ⟨hal-01623680⟩