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Fibres naturelles de renfort pour matériaux compositesArticle de référence | Réf : AM5134 v1
Auteur(s) : Guy DUPUPET
Date de publication : 10 avr. 2008
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Mise en forme des renforts fibreux de compositesCet article fait partie de l’offre
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3.1 Composites carbone/carbone
Comme leur nom l'indique, il s'agit de matériaux dont le renfort est la fibre de carbone, la matrice étant du carbone. Le renfort de fibres de carbone est sous forme de tissu, feutre ou mat. Certains procédés partent de textures en PAN oxydé qui subissent ensuite un cycle de carbonisation [27] après mise en forme. Il n'est pas question ici d'entrer dans le détail des technologies de fabrication de ces matériaux. Nous en indiquons cependant les grandes lignes (figure 11) et voir [52].
La matrice carbone peut être déposée par deux technologies différentes :
Par imprégnation de brais liquides ou de résines phénoliques. Une pyrolyse sous atmosphère neutre permet, au cours de cycles successifs, de densifier soit à basse pression et à haute température, soit à haute pression et à des températures très élevées. Ces cycles sont destinés à remplir de carbone amorphe les interstices entre les fibres.
Par dépôt chimique de carbone en phase vapeur (DCPV). Dans ce procédé, chaque cycle successif comporte le craquage thermique d'un hydrocarbure léger sous pression à haute température et un écroûtage intermédiaire. L'adhérence de la matrice carbone sur les fibres de carbone est obtenue au cours des imprégnations et des cuissons successives.
Les propriétés recherchées des composites carbone/carbone sont, outre la faible masse volumique du matériau (entre 1,5 et 2 g/cm3), essentiellement des propriétés thermomécaniques hors du commun jusqu'à des températures de plus de 2 000 °C (tableau 9) :
bonne résistance à l'abrasion oxydante ;
bonne tenue aux chocs thermiques (passages possibles de la température ambiante à plus de 2 000 °C dans les applications freinage) ;
coefficient de frottement élevé ;
très grande conductivité thermique (double de celle de l'acier).
3.2 Fibres de carbone métallisées
Les...
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