Issue Matériaux & Techniques Volume 97, Number 5, 2009 Page(s) 325 - 337 Section Comportement et endommagement / Behaviour and damage DOI 10.1051/mattech/2009046 Published online 28 October 2009

Matériaux & Techniques 97, 325-337 (2009)
DOI: 10.1051/mattech/2009046

Couplages dans le vieillissement des matériaux organiques

X. Colin^{1, 2}, E. Richaud¹, C. Monchy-Leroy² et J. Verdu<sup>1

1</sup>  ARTS ET MÉTIERS ParisTech, LIM, 151 Bd de l'Hôpital, 75013 Paris, France
²  EDF R&D, avenue des Renardières, Ecuelles, 77818 Moret-sur-Loing Cedex, France

Texte reçu le 29 avril 2009 ; accepté le 14 septembre 2009 ; publié en ligne le 28 octobre 2009

Abstract - Couplings in organic materials ageing. A very important case of polymer ageing involves a chemical reaction between the material and water or oxygen present in the environment. This reaction can be activated by a temperature increase, by irradiation (UV or ionizing radiation) or by a chemical reactant playing, for instance, a role of radical initiator. In the general case, global ageing kinetics are controlled by the molecular reactant diffusion and the material can be submitted to a stress state. This latter can influence chemical and diffusion processes and, in turn, can be influenced by these latter. All the couplings eventually resulting from these interactions are briefly reviewed and the possible ways for modelling are examined. In the last chapter, a recent work aimed to build a non empirical kinetic model for the prediction of time to rupture under the combined effects of chemical degradation and stress state is summarized.

Résumé - Un mode extrêmement important de vieillissement des matériaux polymères implique une réaction chimique entre les matériaux et l'eau ou l'oxygène présent dans l'environnement. La réaction peut être activée par une élévation de température, une irradiation (UV ou radiations ionisantes) ou un agent chimique jouant, par exemple, le rôle d'amorceur radicalaire. Dans le cas général, la cinétique globale de vieillissement est gouvernée par la diffusion du réactif moléculaire en question et le matériau peut être soumis à un état de contrainte susceptible d'influencer les processus chimiques et diffusionnels, et d'être lui-même influencé par ces derniers. Le présent article passe brièvement en revue les couplages susceptibles d'être rencontrés et les pistes possibles de modélisation. Dans un dernier chapitre, un travail récent portant sur un modèle non empirique de prédiction de durée de vie (à rupture) sous l'effet combiné d'une réaction chimique et d'un état de contrainte (statique) est résumé.

Key words: Polymers -- chemical ageing -- diffusion -- stress state -- couplings

Mots clés : Polymères -- vieillissement chimique -- diffusion -- contrainte -- couplages


© EDP Sciences 2009

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