Fibres de verre de renforcement : Différents types de verre

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Auteur(s)

Daniel GUILLON : Ingénieur ENSAM (École Nationale Supérieure des Arts et Métiers ) - Responsable du Développement des CompositesVetrotex International, Branche Isolation et Renforcement de Saint-Gobain

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INTRODUCTION

Nota :

Mise à jour du texte rédigé initialement par Jean LAMANCHE

Le terme fibres de verre désigne à la fois les fibres utilisées comme isolant thermique, bien connues parce qu’elles sont apparentes dans de nombreuses utilisations courantes, et celles utilisées comme renforts que nous traiterons dans cet article, peu visibles dans leurs applications finales parce que le plus souvent associées à des matrices organiques pour donner ce que l’on appelle communément des composites. Tenant compte de la présentation et de l’adaptation des fibres de renfort aux méthodes de transformation textiles, la normalisation française a retenu, pour distinguer ces dernières, le terme générique verre textile.

La principale application des fibres de verre textile est le renforcement des plastiques. Cependant, et en particulier au cours de la dernière décennie, leur champ d’applications s’est élargi à d’autres matrices (ciment, plâtre, bitume... ) et à d’autres utilisations. Des compléments seront également apportés sur les fibres de verre textile destinées à ces nouvelles matrices, toutes les fois que l’opportunité s’en présentera (cas des verres alcalis-résistants pour le renforcement du ciment, par exemple ).

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-a2110

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Propriétés des fibres

1. Différents types de verre

1.1 Généralités

Il y a eu, dans le passé, des études sur de nombreux types de verre dans le but d’associer à leurs caractéristiques de renforcement (caractéristiques mécaniques) d’autres caractéristiques spécifiques, techniques ou économiques. Ne sont parvenus au stade de la production industrielle que les types de verre cités, avec leurs caractéristiques principales, dans le tableau 1.

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1.1.1 Verres E

Ce sont des borosilicates d’alumine à très faible teneur en oxydes de métaux alcalins (moins de 1 % en Na₂O + K₂O).

Développés initialement pour leurs bonnes propriétés électriques d’isolation, ils ont vu leur production et leur emploi ensuite généralisés en raison de leur relative facilité de fibrage, de leurs bonnes propriétés mécaniques et de leur coût modéré. Ils constituent le renfort par excellence de tous les matériaux composites à matrices organiques.

À ce jour, ils représentent plus de 96 % du marché mondial des fibres de verre de renforcement, estimé en 1994 à environ 1 350 kt/an. Les autres types de verre n’en restent pas moins très importants par les propriétés spécifiques qu’ils apportent et les développements techniques qu’ils commencent à permettre.

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1.1.2 Verres D

Ces verres sont composés essentiellement de silice et de borates alcalins, dotés de très bonnes propriétés diélectriques (faible facteur de pertes diélectriques).

Développés pour les applications électroniques à très hautes performances, par exemple les radômes pour avions militaires, leur usage tend à s’étendre à d’autres applications telles que les circuits imprimés de hautes performances.

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