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Article

1 - CONTEXTE

2 - PREMIÈRE APPROCHE

3 - LES NANOTUBES DE CARBONE

4 - COMPOSITES À MATRICE POLYMÈRE RENFORCÉS PAR DES NANOTUBES

5 - MISE EN ŒUVRE ET RÉALITÉS EXPÉRIMENTALES DANS LES MATRICES POLYMÈRES

6 - CONCLUSION

Article de référence | Réf : NM3100 v1

Mise en œuvre et réalités expérimentales dans les matrices polymères
Renfort mécanique des composites par les nanotubes de carbone

Auteur(s) : Jean-Paul SALVETAT, Philippe POULIN

Relu et validé le 25 août 2023

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RÉSUMÉ

Les nanotubes de carbone sont de longs cylindres graphitiques de diamètre inférieur à 100 nm. Ils sont potentiellement des acteurs indispensables d’un renfort mécanique des composites. Cet article décrit le contexte de ces composites. Une première approche est ainsi proposée sur les nanotubes de carbone : leur structure, leur texture et leurs propriétés mécaniques sont explicitées. Un paragraphe est ensuite consacré aux composites à matrice polymère renforcée par des nanotubes (renforcement par fibres, effet de l’orientation, effets d’enchevêtrement, adhésion, etc). Pour terminer, les détails de la mise en oeuvre et quelques réalités expérimentales sont proposés.

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ABSTRACT

Mechanical reinforcement of composites with carbon nanotubes

Carbon nanotubes are long graphite cylinders with a diameter of less than 100 nm. They are potentially vital in the mechanical reinforcement of composites. This article describes the context of these composites. An initial introduction to carbon nanotubes is proposed; their structure, texture and mechanical properties are explained. A paragraph is subsequently dedicated to nanotube-reinforced polymer matrix composites (fiber reinforcement, the orientation effect, the overlapping arrangement, adhesion, etc.). Implementation details and a number of experimental samples conclude this article.

INTRODUCTION

Le terme « nanotubes de carbone » désigne de longs cylindres graphitiques de diamètre inférieur à 100 nm. Leur caractère unidimensionnel associé à la force des liaisons entre atomes de carbone leur confèrent, sur le plan théorique, des propriétés mécaniques si exceptionnelles qu'ils sont considérés, depuis leur découverte, comme le nec plus ultra des renforts pour matériaux composites.

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DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-nm3100


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5. Mise en œuvre et réalités expérimentales dans les matrices polymères

Les composites à matrice polymère renforcés par des fibres sont aujourd'hui très courants. De nombreux objets autour de nous sont constitués de composites renforcés par des fibres de carbone, des fibres de verre  ou encore des fibres hautes performances telles que les fibres polyaramides  ou polyéthylène. Nous pouvons citer des articles de sport , des pièces de carrosserie automobile , des pales d'éoliennes, ou encore des pièces d'avion  et de bateaux ...

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BIBLIOGRAPHIE

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  • (3) - GLOAGUEN (J.-M.), LEFEBVRE (J.-M.) -   Nanocomposites polymères/silicates en feuillets  -  Nanocomposites polymères/silicates en feuillets[NM 3 050]. Base documentaire « Nanotechnologies » (2007).

  • (4) - BERGERET (A.), KRAWCZAK (P.) -   Liaison renfort/matrice  -  [AM 5 305]. Base documentaire « Plastiques et Composites » (2006).

  • (5) - GUILLON (D.) -   Fibres de verre de renforcement  -  [A 2 110]. Base documentaire « Matériaux fonctionnels » (1995).

  • ...

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