Cours de génie mécanique : les matériaux organiques

Résumé du document

Cours de génie mécanique sur les matériaux organiques.

Extraits

[...] Les protéines biologiques sont présentes dans les matériaux d'origine naturelle, les molécules organiques dans les polymères de synthèse. Les monomères Composés de base des polymères, ils associent par des liassions covalentes des atomes de carbone, à des atomes d'hydrogène, d'oxygène, d'azote, voire éventuellement de chlore, de soufre, de fluor. On peut distinguer : - Les hydrocarbures : carbone + hydrogène (ex. : benzène C6H6), - Les alcools : radial lié au radical de base R (ex. : phénol C6H5OH), - Les cétones : radical lié au radical de base (ex. [...]

[...] Les élastomères Ils correspondent à une situation intermédiaire entre les deux types précédents. Il s'agit de thermodurcissables à très faible taux de réticulation. De longues portions de chaînes sont libres de se déployer sous l'effet de la contrainte appliquée et se replient quand elle est supprimée. Cela explique le comportement qualifié de superélastique. La rigidité est ainsi ajustable par le taux de réticulation. Pour un taux faible, la température de transition vitreuse est celle en dessous de laquelle il y a un comportement de solide vitreux plutôt fragile. [...]

[...] : acide acétique CH3CO2H), - Les amides et amines, comportant des radicaux azotés . La fonctionnalité d'un monomère est le nombre de liaisons covalentes pouvant se créer par rupture d'une liaison interne au monomère, pour créer la liaison avec des monomères voisins. On obtient une chaîne linéaire quand la fonctionnalité est égale à 2 et des chaînes ramifiées ou réticulées quand la fonctionnalité est strictement supérieure à 2. Formation des polymères Polymérisation par addition ou polyaddition La polyaddition est une polymérisation par simples liaisons successives de monomères sans apparition de sous-produits. [...]

[...] Un fort taux de réticulation impose en permanence une structure amorphe figée, et élève ou fait même disparaître la transition vitreuse et la fusion (la densité des réticulation conditionne la longueur des segments de chaînes qui sont libres de bouger). Quand le mouvement relatif des macromolécules est possible, le comportement visqueux résultant fait que les caractéristiques mécaniques comme le module de Young sont sensibles à la durée et à la vitesse d'application de la charge. On décrit alors le module de Young à 10 à 100 s (E10s, E100S). Un fluage visqueux (en partie réversible : viscoélasticité) est souvent observé pour la plupart des polymères sous charge. [...]

[...] Les élastomères à fort taux de réticulation ont un comportement analogue à des thermodurcissables. Les propriétés mécanique et physiques sont très variables en fonction du taux de réticulation. La déformation élastique n'est pas linéaire en général. Un hystérésis mécanique donne lieu à un échauffement lors du retour élastique à cause de la friction des parties libres des macromolécules. Ce phénomène toujours vrai pour les polymères est très prononcé pour les élastomères. Ils sont beaucoup utilisés pour les organes d'amortisseur antivibratoires. [...]