Doctorant(E) : Recyclabilité Fibres Longues (H/F)

**Société**:
L'IRT Jules Verne est un centre de recherche mutualisé dédié au développement des technologies avancées de production. Il vise l’amélioration de la compétitivité de filières industrielles stratégiques. Le coeur d’activité de l’institut consiste à transposer et intégrer des développements scientifiques matures ou des concepts techniques émergents dans les processus industriels liés à la production et la fabrication.

Nos Valeurs : L’Audace, L’Agilité, L’Intelligence Collective.

« Vous êtes Unique, Votre Mission aussi »

L’équipe de recherche technologique Procédés & Matériaux Composites, composée d’une vingtaine de personnes (Docteurs, Ingénieurs & Techniciens), est en charge de développer et déployer des technologies innovantes dans les cinq thématiques de la feuille de route de l’IRT Jules Verne:

- _La mobilité dans l’espace industriel_
- _La flexibilité de la production_
- _L’assemblage_
- _Les procédés de préformage et formage_
- _Les procédés de fabrication additive_

**Mission**:
**Étude de la recyclabilité de fibres longues - contributions aux procédés et comportements mécaniques**.

**Contexte**

Les matériaux composites sont majoritairement fabriqués avec une matrice thermodurcissable qui rend leur recyclabilité globale inopérante. Une des rares solutions consiste à essayer de séparer les deux constituants. Seule la fibre de carbone est concernée pour des raisons de rentabilité. Cependant, leur réutilisation pose des questions concernant leur propre potentiel mécanique et la possibilité de pouvoir se recoller efficacement à une matrice afin d’assurer des comportements mécaniques le plus proche des composites initiaux.

**Description**

L’objectif principal de ce projet de thèse consiste à développer une approche multi-échelles pour à la fois comprendre les mécanismes physiques engendrés par les opérations de recyclage sur les fibres mais également à appréhender leurs influences sur les comportements mécaniques des composites. Les mèches constituants le matériau composite seront issues de deux sources. La première proviendra de tissus non imprégnés afin de pouvoir considérer les influences de l’ondulation des fibres sur leurs propriétés mécaniques et la deuxième proviendra de matériaux composites traités par le procédé de vapothermolyse pour dissoudre la résine.
- Echelle de la fibre_ : il s’agira d’expertiser la fibre aussi bien sur le plan morphologique (microscopie optique et électronique) que mécanique (type test de la goutte pour identifier la qualité de la liaison fibre/matrice, clé de voute du comportement mécanique des composites et test de traction sous microtomographie).
- Echelle de la mèche_ : celles-ci seront expertisées aussi bien sèches (sans résine) qu’avec de la résine afin de constituer des minicomposites. Ces structures seront sollicitées mécaniquement afin d’établir des comportements élémentaires excluant les défauts macroscopiques apparaissant pendant les procédés de fabrication (macroporosité, par exemple) pouvant fausser l’analyse. Des modélisations seront également établies afin de pouvoir servir de base à l’échelle supérieure donc le matériau composite. A cette échelle une collaboration est en cours avec la structure Tensyl qui dispose de compétences scientifiques et de moyens expérimentaux pour réaliser des essais multiaxiaux sur les mèches.
- Echelle du matériau composite_ : des comportements mécaniques plus complexes seront étudiés comme la fatigue (en flexion pour faire travailler les interfaces) et la tenue au choc. Concernant le premier point, un banc de fatigue en flexion permettant la réalisation de trois éprouvettes en simultanée est disponible et l’équipe dispose d’une tour de chute et d’une solide expérience sur l’impact des composites. Afin de reconstituer un réseau de fibres une collaboration scientifique avec le laboratoire I2M de Bordeaux est envisagée car des chercheurs maîtrisent la possibilité de défaire des tissus et de reconstituer des bandes de mèches automatiquement.

A toutes ces échelles une référence, avec des fibres neuves, sera établie pour servir de base de comparaison et des modèles mécaniques adaptés à chaque échelle seront développés pour simuler les propriétés mécaniques incluant les effets potentiels du recyclage.

**Rattaché(e) au responsable de laboratoire et au RERT (responsable d’équipe de recherche technologique), il/elle aura en charge les missions suivantes**:
1) **La réalisation d’une bibliographie** sur les thématiques afférentes à ce sujet de thèse à savoir : les procédés de fabrication de pièces composites, les techniques de séparation des fibres et de la résine, les comportements mécaniques types des fibres, des mèches et des matériaux composites. Les modélisations existantes surtout à l’échelle de la