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Les Composites à Matrice Polymère
(C.M.P)
La fabrication des C.M.P. emploie deux types de matrices : les
résines thermodurcissables qui représentent 3/4 des C.M.P.
actuels (époxyde, polyester, vinyles ter, polyuréthane...) et les
résines thermoplastiques (polypropylène, polyamide...) qui sont
moins utilisées mais en pleine progression du fait notamment d'une plus
grande recyclabilité (réutilisation après broyage). Les
matrices polymères renforcées par des fibres de verre,
employées notamment dans les produits de grande diffusion, sont d'une
grande importance industrielle. Les fibres de carbone et de Kevlar sont
utilisées dans une moindre mesure pour des applications hautes
performances dans l'aéronautique et l'aérospatiale. D'autres
types de renforts sont employés tels que des billes (verre,
élastomère...) et des charges (fibres broyées,
poudres...). Les pièces en composite à matrice polymère
prennent des formes variées (coques, plaques, pièces de
révolution...) grâce aux nombreux procédés de
formage mis au point (moulage, pultrusion, estampage, enroulement
filamentaire). Ces composites permettent un allègement des
pièces de structure habituellement fabriquées en alliages
métalliques. L'utilisation des C.M.P. reste limitée au domaine de
températures inférieures à 200°C.
Les Composites à Matrice Métallique
(C.M.M)
Pour des applications plus haute température, on fait
appel aux composites à matrice métallique (C.M.M) jusqu'à
600°C. Les métaux ou alliages métalliques utilisés
dans la fabrication des C.M.M., sont généralement choisis en
fonction de leurs propriétés spécifiques dans
l'état non renforcé. Ainsi, l'aluminium, le titane et le
magnésium sont les métaux les plus couramment utilisés.
Les procédés de fabrication des C.M.M. diffèrent selon que
la matrice se trouve lors de l'introduction des renforts à l'état
liquide (forgeage liquide, fonderie moyenne pression), dans un état
semi-solide ou dans l'état solide (métallurgie des poudres). Les
C.M.M. présentent de bonnes caractéristiques mécaniques
spécifiques, une bonne résistance en température et aux
chocs thermiques ainsi qu'une bonne résistante à l'usure et
à l'abrasion.
Les Composites à Matrice Céramique
(C.M.C.)
Enfin, lorsque les températures d'utilisation sont
supérieures à 1000°C on a recours aux composites à
matrice céramique (céramiques industrielles). Leur renfort est
généralement constitué de fibres longues en carbone, en
silice ou en carbure de siliciums, assemblées par tissage
multidimensionnel. Ces matériaux sont développés dans le
domaine aérospatial. D'autres par contre sont utilisés pour
l'ingénierie bâtiment. Aujourd'hui les recherches sont actives sur
les possibilités de combinaison des fibres naturelles comme renfort dans
les matériaux composites à matrice céramique.
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