EXPOSE MATERIAUX COMPOSITES

Définition :

Tout alliage ou matière première comportant un renfort sous forme filamentaire. Il comporte au moins deux éléments: le renfort et la matrice solidarisés par un agent de liaison appelé interface.

Il existe différents types de matériaux composites selon le type de renfort et de matrice utilisés.

1) Exemples de matériaux :

- fibre de verre

- fibre de carbone ( graphite )

- fibre ARAMIDE ( Kevlar proche du nylon )

2) Caractéristiques:

Ces matériaux ont été créés pour avoir une bonne résistance mécanique et plus de légèreté par rapport au matériaux naturels comme le bois et les métaux

3)Résistance:

Les matériaux composites ont une bonne résistance mécanique en traction, moins bonne en compression et faible en cisaillement.

La fibre de verre et la fibre de carbone résistent bien à la chaleur.

4)Conductibilité:

Electrique : La fibre de verre est isolante et la graphite conductrice.

Thermique : ils ne conduisent pas la chaleur .

5)Autres matériaux faits à partir de composites:

Ex: La structure sandwich où le centre ou âme est en mousse et la surface en matériau composite.

6)Elasticité:

Ces matériaux n'ont pas une bonne élasticité , ils résistent à la déformation.

7)Coût:

Le prix est très variable selon les matériaux de base.

Il existe deux catégories de composites:

- les composites de grande diffusion, peu coûteux, comme la fibre de

verre. (de 10 à 40 F/ Kg de matériau et 20 à 100 F/ Kg de produit fini ).

- les composites de hautes performances (graphite et Kévlar), très chers.

de 150 à 1000 F/Kg de matériau et de 200 à 4000 F/ Kg de produit fini.

8) Résistance à la corrosion:

En général ils résistent bien à la corrosion :

Toutefois la fibre de verre vieillit dans l'eau, le carbone se corrode en présence de certains métaux, l'Aramide est sensible aux rayons ultra violets.

9) Recyclage:

Leur recyclage est assez difficile.

Ceux utilisant des matrices thermo-durcissables ne sont pas réutilisables et

leur mise en décharge est chère voire interdite.

Ceux utilisant des polymères thermo-plastique peuvent être remoulés ou rebroyés.

10) Usinage:

Pour les mettre en forme on utilise des moules et des presses.

Pour les découper on utilise des scies, des fraises, des laser CO2 et des jets

d'eau hyper bares.

11) Utilisation dans l'avenir

Ces matériaux récents sont de plus en plus utilisés dans les domaines de la mécanique, de l'automobile, de l'aéronautique et spatial mais également pour les activités de loisirs (raquettes de tennis, coques de bateaux, cadre de vélo...).

Classe de 5B (Année 1998-99)