Les matériaux composites sont formés de deux composants ou plus de sorte que les propriétés du matériau final sont meilleures que celles des composants séparément.
Ce type de matériaux se compose de:
- Matrice: met en place la pièce géométriquement, donne de la cohésion au matériau, il est généralement flexible et peu résistant et transmet les efforts d’une fibre à l’autre.
- Renforcement: fournit rigidité et résistance.
Types de matrices et de renforts en composites
Selon le type de matrice, il existe:
- Matériaux composites à matrice métallique
- Matériaux composites à matrice céramique
- Matériaux composites à matrice organique, polymère ou Plastique renforcé. Ce groupe comprend les matériaux composites de renforcement de fibres longues avec une matrice plastique.
En ce qui concerne les renforts, il en existe différents types, tels que les fibres de carbone, les fibres de verre, les fibres d’aramide, les fibres naturelles, etc.
Matériaux composites renforcés de fibres longues
Les plus utilisés en raison de leur légèreté et de leurs excellentes propriétés mécaniques, sont les matériaux composites à matrice polymère avec renforts de fibres. Ces matériaux en remplacent d’autres (principalement métalliques) dans les applications où la relation propriétés mécaniques-poids influence de manière décisive les coûts de maintenance du produit.
Les matrices organiques peuvent être thermoplastiques, thermodurcissables ou élastomères.
Les matrices ou résines thermodurcissables sont les plus utilisées dans les matériaux composites hautes performances. Ces résines donnent un produit solide, insoluble et non fondable par une série de réactions chimiques appelées durcissement ou réticulation. En revanche, les thermoplastiques fondent lorsqu’ils sont exposés à la chaleur.
Les principales fibres utilisées comme renforts sont:
- Fibres de verre
- Fibres de carbone
- Fibres de bore
- Fibres céramiques
- Fibres métalliques
- Fibres d’aramide
- Fibres naturelles : sisal, chanvre, lin, etc.
Quel que soit le type de matériau dont elles sont constituées, les fibres peuvent apparaître sous forme de mèches, de nattes ou de tissus.
Un autre type de produits qui sont incorporés dans la fibre-résine de matériau composite est les charges et les additifs. Ils sont ajoutés dans le but de fournir des caractéristiques particulières au matériau ou de réduire son coût.
Le nombre de produits ajoutés varie en fonction des propriétés que nous voulons atteindre. L’objectif général est d’améliorer la processabilité et le produit fini.
Matériaux composites structurels
Les matériaux composites structurels peuvent être classés comme suit:
- Structures sandwich: composées d’un noyau et de couches. Ils permettent d’améliorer les propriétés mécaniques mais sans augmentation excessive de poids. Ils améliorent également l’isolation thermique et acoustique.
- Structures monolithiques: pièces à géométrie complexe, formées par des tissus superposés avec des orientations particulières qui permettent d’obtenir des caractéristiques spécifiques. Ce type de pièces est destiné à supporter les charges structurelles les plus lourdes.
AIMPLAS a une vaste expérience dans les matériaux composites à fibres longues travaillant dans différents projets pour obtenir des produits composites à haute valeur ajoutée ou pour améliorer le processus de production.