Matériaux et procédés avancés

L’axe de recherche « Matériaux et Procédés Avancés » regroupe les expertises scientifiques et technologiques de l’IMT Nord Europe en matière de formulation et de transformation des matériaux (composites à fibres longues, polymèresthermoplastiques et matériaux du génie civil).

Les objectifs des travaux de recherche portent sur deux aspects complémentaires :

• Développement de nouveaux matériaux possédant des performances structurelles et fonctionnelles optimisées 

• Développement de nouveaux procédés optimisés de l’échelle laboratoire à l’échelle pilote

Les travaux de recherche s’articulent autour de 5 grands sujets :

• Etude des composites structuraux haute-performances et des procédés associés – Composites à matrice thermodurcissable / thermoplastique (notamment biosourcés ou recyclés) et fibres continues (synthétiques ou naturelles) – Procédés de type liquid composite molding (LCM), film stacking, enroulement filamentaire (EF/PF), sheet molding compounds (SMC) – Nouveaux procédés instrumentés et hybrides

• Etude des bétons structuraux haute-performances et des procédés associés – Bétons à granulats optimisés (recyclés, sédiments, fibres, géopolymères, etc) – Liants minéraux alcali-activés par flash calcination / réactions pouzzolaniques, attaque alcaline, traitement physico-mécanique ou carbonatation – Liants organiques (asphaltes, thermoplastiques recyclés)

• Etude des matériaux thermoplastiques multifonctionnels et des procédés associés – Polymères (nano)chargés, mélanges de polymères et composites polymère / polymère, polymères biosourcés & recyclés, polymères à structure alvéolaire, polymères électroactifs – Procédés de la plasturgie de type extrusion / injection, thermoformage, rotomoulage, compression – Procédés multi-matériaux, instrumentés et hybrides

• Etude des procédés innovants de fabrication et d’assemblage – Procédés de fabrication pour matériaux thermoplastiques, composites et cimentaires – Soudage laser – Procédés hybrides

• Etude de la fiabilité et de la durée de vie des structures – Vieillissement mécano-hygro-thermique et analyse de durée de vie des structures métalliques et composites sous chargement complexe (notamment fatigue et fluage) par des outils de type CND, SHM et intégration de capteurs – Vieillissement par des bétons par attaques sulfatiques, carbonatation, réactions alcalines, gel/dégel, etc…

Les équipes de recherche attachent une grande importance à la compréhension et à l’optimisation des relations structures – propriétés opérant au sein des matériaux élaborés. Les nombreuses techniques analytiques de pointe disponibles au sein du laboratoire (microscopie électronique à balayage, analyses RX, analyses thermomécaniques, etc…) sont donc cruciales pour mieux cerner les relations structures – propriétés.

L’impact du procédé de fabrication sur la structuration et les performances finales des matériaux est également crucial. En ce sens, les équipes de recherche s’intéressent aux approches couplées entre développement expérimental et modélisation numérique afin d’optimiser de manière efficace les divers procédés de fabrication de l’échelle laboratoire à l’échelle pilote voire industrielle.