Article

1 - MICROSPHÈRES CREUSES DE VERRE

  • 1.1 - Origine
  • 1.2 - Procédés de fabrication
  • 1.3 - Caractéristiques physico-chimiques
  • 1.4 - Traitements de surface

2 - MOUSSES SYNTACTIQUES

  • 2.1 - Définition
  • 2.2 - Nature et choix du liant de base
  • 2.3 - Modes de fabrication
  • 2.4 - Propriétés physiques

3 - PRINCIPAUX DÉBOUCHÉS DES MICROSPHÈRES

  • 3.1 - Mousses syntactiques
  • 3.2 - Autres applications

4 - AUTRES CHARGES CELLULAIRES UTILISÉES AVEC LES MICROSPHÈRES DE VERRE

  • 4.1 - Cenosphères
  • 4.2 - Microsphères de résines synthétiques
  • 4.3 - Perlites

5 - CONCLUSION

6 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : AM5110 v2

Microsphères creuses de verre pour mousses syntactiques

Auteur(s) : Jean-Marie RUCKEBUSCH

Date de publication : 10 janv. 2016

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NOTE DE L'ÉDITEUR

Les parties 1 et 2 de la norme ISO 1183 citée dans cet article ont été remplacées par les normes ISO 1183-1 et -2 "Plastiques - Méthodes de détermination de la masse volumique des plastiques non alvéolaires - Partie 1: Méthode par immersion, méthode du pycnomètre en milieu liquide et méthode par titrage - Partie 2: Méthode de la colonne à gradient de masse volumique" (Révision 2019)
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1902 (février 2019).

20/05/2019

La norme ISO 1922 d'août 2012 citée dans cet article a été remplacée par la norme ISO 1922 "Plastiques alvéolaires rigides - Détermination de la résistance au cisaillement" Révision 2018

Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN1807 (septembre 2018).

11/01/2019

RÉSUMÉ

Cet article décrit en premier lieu l'origine et la fabrication des microsphères creuses de verre, leurs propriétés physico-chimiques importantes pour la fabrication de mousses syntactiques de l'industrie pétrolière offshore. On les retrouve principalement dans les modules de flottabilité et les isolants thermiques de pipelines immergés en forte profondeur. D'autres applications des microsphères sont également évoquées ainsi qu'une liste non exhaustive d'autres charges cellulaires.

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ABSTRACT

Hollow Glass Microspheres?Syntactic foams

This paper first describes the origin and manufacturing of hollow glass microspheres, and their important physical and chemical properties for the production of syntactic foams in the offshore oil industry. They are found mainly in the buoyancy modules and thermal insulation of pipelines immersed at great depth. Other microsphere applications are also discussed, and a non-exhaustive list of other cellular loads is given.

Auteur(s)

  • Jean-Marie RUCKEBUSCH : Ingénieur développement d’applications et support technique - Société 3M France, département matériaux avancés, CERGY PONTOISE, France

INTRODUCTION

L’industrie des matériaux composites dispose de différentes matières premières minérales, destinées à être incorporées aux résines synthétiques afin de conférer aux pièces fabriquées certaines propriétés que les résines ne possèdent pas intrinsèquement comme la rigidité, l’allégement, la résistance aux chocs, la résistance thermique, etc.. Les microsphères creuses de verre, de masse volumique réelle très faible (0,12 à 0,60 g/cm3), sont surtout des charges d’allégement des résines thermoplastiques ou thermodurcissables et de certains élastomères, conduisant, entre autres, à l’obtention de mousses syntactiques.

La mousse syntactique est un matériau composite complexe réalisé à partir de microsphères creuses de verres noyées dans une matrice de résine spécifiquement sélectionnée. Ce matériau, apporte une résistance mécanique élevée pour une densité la plus faible possible.

Ces mousses syntactiques encore appelées matériaux de flottabilité sont montés sur des équipements destinés à des applications marines s’effectuant entre 1 000 et 10 000 m de profondeur. Ils ont pour but de neutraliser le poids des équipements, immergés à leur profondeur de travail. De ce fait, les mousses syntactiques doivent résister à des pressions considérables pouvant dépasser les 1 000 bar. En particulier, elles doivent conserver toutes leurs propriétés de flottabilité, c’est-à-dire ne pas se déformer, ni être perméable à l’eau.

Signalons que les microsphères de verre sont souvent utilisées en complément d’autres charges cellulaires telles que les cendres volantes à base de silice et d’alumine, les microsphères de résines synthétiques et les perlites, qui sont brièvement décrites en fin d’article.

Cet article traite des modes de fabrication ainsi que des propriétés physico-chimiques des microsphères de verre puis il aborde en détail la technologie des mousses syntactiques pour lesquelles les microsphères de verre sont un des composants indispensables.

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KEYWORDS

properties   |   manufacturing   |   utilization   |   thermal insulation   |   buoyancy modules   |   gas pycnometry   |   hydrostatic compressive strenght

VERSIONS

Il existe d'autres versions de cet article :

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v2-am5110


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PUTERMAN (M.) -   Syntactic foams  -  – 1. preparation, structure and properties – Journal of cellular plastics (0021-955X), 16 (4), p. 223 (1980).

  • (2) - WHITAKER TODD (E.) -   Hydrostatic pressure testing of low-density syntactic foam  -  – AIAA Paper (0146-3705) (1980).

  • (3) - WATKINS (L.W.) -   Syntactic foam buoyancy for ultradeep marine riser  -  – In : Proc. Fourteenth Annual Offshore Technol. Conf., (Houston, U.S.A. may 3-6, 1982), 3, Dallas, U.S.A., Offshore Technol. Conf., 1982, Paper OTC 4320, p. 235 (1982).

  • (4) - WATKINS (L.) -   Syntactic foam buoyancy for production risers  -  – Proceedings of the International Offshore Mechanics and Arctic Engineering Symposium (1988).

  • (5) - SHUTOV (F.A.) -   Handb. Polymer  -  – Foams and Foam Technology (1991).

  • (6) - HIEL (C.) -   Composite...

DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES

  • Polyesters insaturés

  • Résines vinylesters

  • Résines époxydes (EP)

  • Matériaux composites phénoliques ablatifs.

  • Silicones ou siloxanes.

  • Polyuréthanes PUR.

  • Polyimides PMR

  • Préparation et moulage par compression des SMC polyesters et phénoliques

1 Sites Internet

3M

http://www.3m.com

HAUT DE PAGE

2 Événements

Offshore Technology Conférence

http://www.otcnet.org/

Offshore Norway

http://www.offshorenorway.no/event/activitymonths

Society of Petroleum Engineers

http://www.spe.org/

Deep Offshore Technology International

http://www.deepoffshoretechnology.com/index.html#showcase_3

SPE Offshore Europe Conference Exhibition

http://www.offshore-europe.co.uk/

HAUT DE PAGE

3 Normes et standards

NF EN ISO 1183-3 - 1999 - Plastiques – Méthodes pour déterminer la masse volumique...

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