Les moyens d’étude de la durabilité des matériaux polymères et composites

Plouzané
Infrastructures d’essais
L’Ifremer dispose de moyens de vieillissement des matériaux et de caractérisation de leurs propriétés. Le site de Brest est équipé de caissons hyperbares en eau de mer, de bancs d’essais mécaniques ainsi que de moyens de caractérisation physico-chimique des polymères. Avec ces équipements, l’unité Recherches et développements technologiques étudie la résistance mécanique et les processus de dégradation en mer de matériaux utilisés pour les énergies marines, l’océanographie, l’offshore, les câbles sous-marins, le militaire, la pêche… Ces études répondent à des besoins de l’Ifremer et de ses partenaires, académiques ou industriels.
Personne manipulant un gros caisson hydraulique, quatre caissons sont positionnés sur une plateforme en hauteur

1 000

bars de pression dans les caisson

40

caissons hyperbares de tailles variées

100 t

de force pour tester la résistance des matériaux

Quelques applications

Simuler le vieillissement des matériaux

Le site de Brest dispose de cuves de vieillissement. Il s’agit de bacs remplis d’eau de mer renouvelée, directement extraite de la rade de Brest, de 4 °C à plus de 140 °C. Ces températures élevées permettent de simuler de manière accélérée la dégradation des matériaux. Il s’agit d’estimer la durée de vie dans l’eau de mer de matériaux polymères ou composites.

Caractériser la dégradation et le comportement des polymères et composites en milieu marin

Le site regroupe une vingtaine de bancs d’essais mécaniques (machines de traction, fatigue, fluage) et près de 40 caissons hyperbares de tailles diverses. Associés aux cuves de vieillissement et à des analyses physico-chimiques, ces équipements permettent de caractériser la dégradation et le comportement des polymères et composites en milieu marin. Ces études visent à sélectionner les matériaux adéquats pour diverses applications : pales d’hydroliennes, câbles synthétiques pour la manutention ou le maintien d’éoliennes flottantes, matériaux pour la flottabilité de structures sous-marines, etc.

Comprendre la formation des microplastiques

Le choix des matériaux pour construire une structure marine affecte son impact sur le milieu. Il est important d’évaluer le cycle de vie des polymères et composites : quelle sera leur durée de vie ? Quels fragments seront libérés quand la structure se dégradera ? Les équipements de l’Ifremer sont nécessaires pour vérifier si les matériaux répondent aux nécessités environnementales, autant qu’aux besoins mécaniques (souplesse, résistance…).

Une personne mettant en place un petit cylindre dans une machine hydraulique

De l’éprouvette à la taille réelle

Le laboratoire possède une expertise dans la conduite d’étude menée à plusieurs échelles : du matériau constituant (quelques millimètres) à la structure réelle (plusieurs mètres). Ce type d’étude a également été appliqué dans les domaines des énergies fossiles, des EMR et de l’océanographie.

Homme dans un laboratoire manipulant des éléments.
Bruno Fayolle
Laboratoire PIMM - Paris - Arts et Métiers, ENSAM | Enseignant chercheur
Nos approches complémentaires permettent une offre scientifique de premier plan pour l’industrie.
Contact
Peter Davies

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