Thèse Optimisation de l'Élaboration de Composites Hautes Performances avec une Approche Circulaire Effet des Conditions de Service sur la Circularité des Pièces Composites. H/F Doctorat.Gouv.Fr

Établissement : IMT MINES ALES
École doctorale : I2S - Information, Structures, Systèmes
Laboratoire de recherche : PCH - Polymères, composites, hybrides
Direction de la thèse : Monica PUCCI ORCID 0000000177698732
Début de la thèse : 2026-11-15
Date limite de candidature : 2026-11-01T23:59:59

Les composites à renfort continu élaborés par procédés directs (Liquid Composite Moulding, LCM) constituent une solution de référence pour l'allègement des structures, notamment aéronautiques. Leur déploiement durable se heurte toutefois à deux limites : la maîtrise de la santé matière (porosités) lors de l'imprégnation, et la fin de vie des pièces, majoritairement fondées sur des matrices thermodurcissables non recyclables. L'arrivée de matrices thermoplastiques liquides polymérisables in situ à température ambiante, telles que la résine acrylique Elium® (Arkema), ouvre la voie à des composites hautes performances recyclables par voie physique (dissolution), compatibles avec les procédés d'infusion et d'injection. Ce projet de thèse vise à optimiser l'élaboration de pièces composites à matrice recyclable en agissant sur les propriétés de surface des renforts (ensimages), caractérisées à trois échelles (fibre unitaire, tissu, préforme), et à évaluer l'effet des conditions de service (vieillissement hygrothermique cyclique typé aéronautique) sur la circularité effective des pièces : qualité de la récupération des renforts et de la matrice par dissolution, et capacité de ré-élaboration de composites de seconde génération. Le projet associe BEE Engineering, employeur du doctorant, et IMT Mines Alès, laboratoire d'accueil, dans une démarche de valorisation des chutes de production et de développement de méthodes de caractérisation des effets capillaires à l'échelle de la pièce.

Cette thèse s'inscrit donc dans l'environnement industriel favorable autour de la circularité des composites actuellement en mouvement à IMT Mines Alès. Si les preuves de concept sur le recyclage des composites hautes performances commencent à fleurir à travers le monde, l'étude de l'effet des conditions de service sur la recyclabilité des pièces et la circularité des composants reste encore à mener. Ainsi, si l'effet des différentes conditions, notamment d'ensimage des fibres, est à l'étude sur le recyclage de matériaux renforcés par des fibres de carbone avec la résine Elium® d'ARKEMA dans différents projets, le lien entre l'élaboration de composites avec une santé matière optimisée en fonction des conditions d'imprégnation (liée au mouillage des fibres par la résine d'intérêt) nécessite encore à l'heure actuelle des études spécifiques car le mouillage dynamique et les effets capillaires dans les milieux fibreux sont encore mal connus et des vides théoriques sont à combler.