Etude des mécanismes de transitions de phases réversibles solide - liquide de matériaux à changement de phases

L’intérêt des industriels pour les Matériaux à Changement de Phases (MCPs) est indéniable et toujours d’actualité en raison de leur haut potentiel pour des applications liées au stockage et à la régulation thermiques, par chaleurs combinées sensible et latente. Cependant, les problématiques qu’ils posent lors de leur intégration dans des matrices pour concevoir des composites (fuites lors de la fusion, incompatibilités chimique et/ou physique avec la matrice, faible conductivité thermique etc.) ralentissent, voire freinent, leur mise sur le marché malgré les très nombreuses études et publications disponibles sur ce sujet. Les travaux présentés ici résument les résultats sur les mécanismes de transitions de phases réversibles solide / liquide de Matériaux à Changement de Phases (MCPs) basse température ( < < 100∘^{\circ}C) obtenus dans le cadre de la thèse de C. Coin. L’objectif principal est de comprendre le comportement thermique des MCPs de nature organique afin de faciliter et d’accélérer la conception de composites à base de MCPs performants. En effet, la conception de ces derniers implique généralement un MCP et un support (matrice fibreuse ou poreuse, matrice avec encapsulation de MCPs, etc.) et se fait par méthode essais-erreurs. Cette méthode reste trop chronophage et ne permet pas finalement de comprendre le réel comportement des matériaux une fois qu’ils sont soumis à des sollicitations thermiques et mécaniques. Trois MCPs de sources différentes, fossile et biosourcée, ont été ainsi choisis avec des propriétés thermiques semblables pour une température de transition solide - liquide autour de 60 ∘^{\circ}C afin de faciliter la comparaison. Des essais pour comprendre les mécanismes de transitions aux échelles micro- et macroscopiques ont été mis en place pour compléter ceux plus standards de caractérisation de ces MCPs seuls, puis en présence d’un tissu de fibre de verre et ensuite d’une matrice biosourcée issue de déchets agricoles. Ces essais utilisent, entre autres, un microscope électronique à balayage (MEB) couplé à une platine chauffante, un dispositif de lévitation acoustique. Les protocoles mis en place ainsi que les résultats obtenus sont présentés ici.

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