Caractérisations mécaniques et étude de l’endommagement des matériaux composites renforcés par des fibres de palmier

Abstract

Les composites à base de fibres végétales se trouvent de plus en plus dans des applications industrielles et leurs utilisations augmentent de jour en jour. Les principales raisons sont la disponibilité d’un grand éventail de fibres végétales, le respect de l’environnement et la recyclabilité quand ils sont combinés avec des polymères adéquats. L’incorporation des fibres végétales dans des matériaux thermo-plastiques ou thermodurcissables pour remplacement des fibres de verre est un concept qui commence à être industrialisé et commercialisé. Les matériaux composites renforcés par des fibres végétales trouvent leur applications dans la fabrication des habitacles de plusieurs marques de voitures, de petits bateaux, de kayaks et même dans la boiserie et les constructions en génie civil ou bien dans des structures secondaires de divers applications qui répondent au souci de préservation de l’environnement. Dans ce contexte, ce travail de thèse s’intéresse dans un premier temps à la caractérisation physicochimique par (FTIR, DRX, DSC et MEB) et la caractérisation mécanique en traction des Fibres de Palmier Dattier (FPD) non traitées et traitées par différentes concentrations de NaOH pendant différents temps d’immersion. Des tests de fatigue cyclique ont été réalisés pour la première fois pour ce type de fibre.Ensuite les bio-composites FPD/polyester élaborés sont testés sous chargement monotone en flexion 3-points et en traction quasi statique.En raison des dispersions des résultats obtenus à partir des essais statiques de traction, une étude statistique basée sur la méthode de Weibull à deux et à trois paramètres à été utilisée dans le but d’évaluer correctement les caractéristiques mécaniques des FPD. Le choix de cette fibre est bien justifié du fait que très peu de travaux sur cette fibre existent dans la littérature et d’autre part de sa disponibilité en abondance car l’Algérie possède plus de dix huit millions d’arbres de palmier dattier. De plus, ces fibres sont soient jetées ou brulées chaque année après l’entretien des palmiers ou pendant la récolte des dattes. Cette ressource naturelle renouvelable mérite d’être valorisée du fait qu’elle est très utile pour l’élaboration des matériaux écologiques.