Corrélations entre les propriétés mécaniques des fibres de lin et celles des composites dérivés

Interrelationships between the mechanical properties of flax fibres and those of the derived composites

CRISMAT/ENSICAEN, 6 bvd Maréchal Juin, 14050 Caen Cedex, France
e-mail : karine.charlet@ifma.fr

Reçu : 18 Juillet 2010
Accepté : 18 Avril 2011

Résumé

Des composites unidirectionnels contenant entre 10 et 40 % de fibres de lin en volume ont été fabriqués par moulage par compression. Leurs propriétés mécaniques en traction et en flambement sont discutées en fonction de celles des fibres et de la matrice. L’évolution quasi linéaire des propriétés des composites avec le taux volumique de fibres a été extrapolée à une teneur en renfort de 100 % afin d’estimer les propriétés mécaniques des faisceaux de fibres : les calculs donnent une contrainte à rupture de ces faisceaux de l’ordre de 500 MPa et un module d’environ 30 GPa, valeurs deux fois plus faibles que celles mesurées par traction sur des fibres élémentaires. De meilleures propriétés mécaniques pourraient être obtenues à travers une plus grande maîtrise de la division des faisceaux de fibres.

Abstract

Unidirectional flax fibre reinforced composites containing between 10 and 40 vol.% of fibres were processed by compression moulding. Their mechanical properties obtained by tensile and pure bending tests are discussed with respect to those of the fibres and of the matrix. Moreover, the almost linear evolution of the composite mechanical properties with the fibre volume fraction was used to estimate those of the real reinforcing material, i.e. the flax bundles: calculations lead to mean strength and Young’s modulus values of about 500 MPa and 30 GPa, respectively, which are roughly half the values obtained by tensile testing elementary fibres. Composites with higher mechanical properties might be obtained through a better control of the fibre bundle division process.