matériaux composites en fibre de carbone
Les composites renforcés de fibres de carbone possèdent des propriétés mécaniques exceptionnelles. Ces matériaux robustes, rigides et légers sont idéaux pour les applications exigeant légèreté et performances supérieures, comme les composants pour l'aéronautique, l'automobile, le ferroviaire et les produits de consommation haut de gamme.
Les matériaux composites sont obtenus en combinant une fibre de renforcement avec une matrice de résine, telle que l'époxy. Cette combinaison de fibres et de résine offre des caractéristiques supérieures à celles de chacun des matériaux pris individuellement et est de plus en plus utilisée pour remplacer les matériaux métalliques relativement lourds.
Dans un matériau composite, la fibre supporte la majeure partie de la charge et contribue de façon prépondérante à ses propriétés. La résine assure la répartition des charges entre les fibres, empêche leur flambage et lie les matériaux entre eux. La gamme proposée est composée de feuilles composites obtenues par superposition de tissus de fibres de carbone, puis imprégnation de résine sous vide. Ce procédé permet d'obtenir des feuilles présentant une face lisse et brillante, riche en résine, et une face plus rugueuse laissant apparaître le tissage.
Les fibres de carbone sont produites à partir de fibres polymères telles que le polyacrylonitrile et le brai. Le matériau fibreux initial est étiré sous tension tout en étant chauffé à environ 1000 °C, ce qui provoque la formation de cristaux de carbone-carbone bidimensionnels (graphite) par élimination de l'hydrogène. La chaîne carbone-carbone possède des liaisons moléculaires extrêmement fortes, ce qui confère aux fibres leur haute résistance.
| Propriété | Unités | Valeur |
| Coefficient de dilatation thermique - Longitudinal | x10-6 K-1 | 2.1 |
| Coefficient de dilatation thermique - Transversal | x10-6 K-1 | 2.1 |
| Résistance à la compression - Longitudinale | MPa | 570 |
| Résistance à la compression - transversale | MPa | 570 |
| Densité | g cm-3 | 1.6 |
| Module de cisaillement - dans le plan | GPa | 5 |
| Résistance au cisaillement - dans le plan | MPa | 90 |
| Déformation de compression ultime - Longitudinale | % | 0,8 |
| Déformation maximale en compression - Transversale | % | 0,8 |
| Déformation de cisaillement ultime - dans le plan | % | 1.8 |
| Déformation ultime en traction - Longitudinale | % | 0,85 |
| Déformation ultime en traction - Transversale | % | 0,85 |
| Fraction volumique de fibres | % | 50 |
| Module de Young - Longitudinal | GPa | 70 |
| Module de Young - Transversal | GPa | 70 |


