Dit proefschrift richtte zich op een diepgaande studie van het tribologische gedrag van unidirectionele met koolstofvezel versterkte epoxycomposiet met een focus op de wrijvingscoëfficiënt, slijtage en degradatie van het mariaal aan het oppervlak en onderhuids. Voorafgaand aan dit onderzoek werd de samengestelde slijtage experimenteel bestudeerd en gerapporteerd in de literatuur, maar de karakterisering was beperkt tot enkel de bestudering van het oppervlak. De meeste van deze onderzoeken beperkten hun focus tot specifieke testomstandigheden zonder voldoende aandacht te besteden aan de testomgeving, het tegenlichaam, de testparameters en vooral de onderhuidse degradatie. In het huidige werk werd het heen- en weergaande glijden van composiet onderzocht door middel van numerieke modellering en experimentele testen. Het tribologische gedrag bleek afhankelijk te zijn van de glijrichting, het materiaal van het tegenlichaam, de omgeving en de glijfrequentie. Het composiet / kogel schuifsysteem is een complex systeem en het tribologische gedrag van de composiet hangt af van de combinatie van deze verschillende parameters. Deze studie bestond uit vier hoofdonderdelen. In het eerste deel werden stress- en warmtemodelleringen van de unidirectionele koolstofvezelcomposiet uitgevoerd met een focus op het effect van de glijfrequentie en onderdompeling in water. In het tweede deel werd de materiaaldegradatie experimenteel geanalyseerd op basis van variatie in tegenlichaam en glijrichting. In het derde deel werd de onderhuidse degradatie onderzocht alsook het effect van onderdompeling in water. Tenslotte, met het doel de kloof tussen de twee eerdere extreme omstandigheden te dichten, werd het effect van verschillende relatieve vochtigheid onderzocht. De invloed van vochtigheid en onderdompeling in water op de wrijving, slijtage en onthechting van de composiet werd experimenteel bestudeerd onder heen- en weergaande glijden tegen zowel roestvast staal als aluminiumoxide. Dit werk is dus een waardevolle bijdrage aan gebruikers van composietmaterialen door de verworven theoretische en experimentele kennis omtrent de invloed van de omgevingscondities op het tribologische gedrag van dergelijke materialen.

This thesis aimed at an in-depth study of the tribological behavior of unidirectional carbon fiber reinforced epoxy composite with a focus on the coefficient of friction, wear, and surface and subsurface degradation. Prior to this research, the composite wear was studied experimentally and reported in literature but sample characterization was limited to surface analysis only. Most of these studies limited their focus to specific test conditions without paying enough attention to test environment, counter body, test parameters, and especially sub-surface degradation. In the present work, reciprocating sliding of composite was investigated by numerical modelling and experimental tests. The tribological properties were shown to depend on the sliding direction, counter body material, environment, and sliding frequency. The composite/ball sliding system is a complex system and the tribological behavior of the composite depends on the combination of these different parameters. This study was composed of four main parts. In the first part, stress and heat modelling of the unidirectional carbon fiber composite were done with a focus on the effect of the sliding frequency and water immersion. In the second part, the surface degradation was analyzed based on the counter body nature and the sliding direction. In the third part, sub-surface degradation was investigated and the effect of water immersion. Finally, and to fill in the gap between the two previous extreme conditions, the effect of different relative humidity values was examined. The influence of humidity and water immersion on the friction, wear, and debonding of composite was studied experimentally under reciprocating sliding against either stainless steel or alumina. This work is thus a valuable contribution to composite material users by revealing the influence of the environment conditions on its tribological response.