Constituants des matériaux
Matériaux composites phénoliques ablatifs

2.1 Renfort

Le renfort est constitué de fibres pouvant se présenter sous plusieurs formes ou architectures fibreuses appelées textures.

2.1.1 Fibres

• Les fibres de carbone utilisées pour ces matériaux composites sont généralement différentes des fibres de carbone obtenues par pyrolyse sous tension et sous atmosphère contrôlée à des températures supérieures à 1 200 ˚C de fibres de polyacrylonitrile préoxydées à 250 ˚C (fibres ex-PAN) (cf. article Fibres de carbone [A 2 210] dans ce traité). Ces dernières sont celles produites par dizaines de milliers de tonnes pour les composites de grande diffusion et pour les composites carbone/carbone.

  • Les matériaux composites phénoliques ablatifs sont constitués le plus souvent de fibres de carbone à précurseur rayonne grade aérospatial.

    La matière de base de la fibre de rayonne est la pulpe de bois contenant la cellulose, à laquelle on fait subir différents traitements chimiques (macération dans une solution de soude qui conduit à la formation d’un cellulosate de sodium, pressage, malaxage, vieillissement sous air, puis réaction entre le cellulosate de sodium et le disulfure de carbone) de manière à la transformer en viscose. Cette viscose subit également un « mûrissement » qui consiste en un ensemble de réactions qui modifient la distribution et la forme chimique du soufre dans la solution et qui la rend apte au filage, c’est-à-dire qu’elle va être transformée en fil par étirage au travers d’une filière qui va comporter 490, 720, 1 000 ou 2 000 trous de 12 µm à 17 µm de diamètre [2].

  Ces fibres de rayonne sont transformées en fibres de carbone par traitement thermique en continu ou discontinu dans des conditions spécifiques (atmosphère, vitesse et tension de défilement, etc.) à des températures variables comprises entre 1 000 et 2 500 ˚C.

  La rayonne grade aérospatial a la particularité...