Matériaux composites

Contenu

• Types de matériaux composites
• Exemples de matériaux composites

Lesmatériaux composites sont ceux qui sont constitués de deux ou plusieurs éléments ou substances différents, dont la combinaison confère à la matière résultante les caractéristiques communes de ses composants, c'est-à-dire celles des deux substances d'origine en même temps.

Cela permet une sélection spécifique de composants pour obtenir des matériaux dotés de caractéristiques inhabituelles en termes de rigidité, légèreté, résistance, conduction d'électricité, résistance à la corrosion, etc.

La plupart des matériaux composites sont créé artificiellement par l'homme, bien que certains puissent apparaître dans la nature, produit de l'évolution de la êtres vivants. Et dans de nombreux cas, ce sont des matériaux liants qui bénéficient de l'interaction chimique de leurs composants.

De façon générale, les matériaux composites se caractérisent par:

• Se compose de deux ou plusieurs composants physiquement distinguables mais mécaniquement séparables.
• Montrer plusieurs phases (éléments) chimiquement différentes, insolubles entre elles et également séparées par une phase intermédiaire ou une interface.
• Possède une synergie élevée, c'est-à-dire que ses propriétés mécaniques sont supérieures à la simple somme de celles de ses composants séparément.
• Distinguer des matériaux polyphasés, tels que les alliages métalliques, dans lesquels il est possible de modifier les phases présentes par variation thermique (chaleur).
• Posséder un agent de renforcement (une phase ajoutée) et une matrice (phase renforcée).

Types de matériaux composites

Les types de matériaux composites suivants peuvent être identifiés:

• Composites de renforcement de particules. Dispersé dans une matrice plus douce et ductile, les composants d'un matériau dur et cassant sont dispersés discrètement et uniformément.
• Composites durcis par dispersion. Ils présentent des particules de renfort de très petites tailles, dispersées dans la matrice de base.
• Matériaux composites renforcés de fibres. Ces matériaux contiennent généralement des fibres résistantes à la traction dans une matrice généralement constituée de résine qui enveloppe les fibres, transférant la charge des fibres cassées vers les fibres intactes et acquérant une résistance particulière.
• Matériaux composites structurels. Composé à la fois de matériaux simples et composites, généralement de manière laminaire (sandwich) comme ceux utilisés dans la construction, pour combiner les propriétés des deux matériaux dans un même mur.

Il peut vous servir: Exemples de matériaux naturels et artificiels

Exemples de matériaux composites

1. Cermet. Conjointement de la céramique et du métal, ils ont été conçus pour résister à des températures élevées et résister à l'abrasion, comme la céramique, tout en bénéficiant de la malléabilité des métaux. Habituellement, la matrice de ces matériaux est en métal (nickel, molybdène, cobalt) et la phase de renforcement est les glucides réfractaires (oxydes, albumine, borures) typiques des céramiques. Cela permet la fabrication d'outils de coupe qui combinent la ténacité avec l'acier inoxydable et ont une durée de vie plus longue., en particulier les nouveaux développements à base de titane et de cobalt.
2. Nacre. C'est un exemple de matériau composite d'origine naturelle, sans intervention humaine. C'est une substance organique-inorganique dure, blanche aux reflets irisés, qui forme la couche interne de la coquille de nombreux mollusques, comme la nacre. En effet, ces animaux peuvent sécréter ce mélange de carbonate de calcium et de biopolymères pour réparer leur coquille ou englober des impuretés ou des agents microbiens qui la pénètrent, donnant ainsi naissance à des perles..
3. Contre-plaqué. Aussi appelé multilaminé, contre-plaqué, contre-plaqué ou contreplaqué, c'est une planche de fines feuilles de bois collées les unes aux autres avec leurs fibres dans une orientation transversale, à l'aide de résines synthétiques, de pression et de chaleur. Il est enduit d'acide sulfurique après le traitement pour être inodore, qui contient les polymères et des benzènes et est particulièrement utile dans la construction.
4. Adobe. Les briques non cuites sont appelées ainsi, c'est-à-dire des obturations pour la construction, faites d'argile et de sable ou d'autres masses de boue, mélangées à de la paille et séchées au soleil. Ils sont utilisés depuis l'Antiquité pour réaliser des murs et des constructions rudimentaires, généralement sous forme de briques (rectangulaires). En dépit d'être un excellent isolation thermique, l'adobe absorbe beaucoup d'humidité par capillarité, perdant sa dureté, il doit donc être installé sur une base hydrofuge de pierres ou, de façon moderne, de béton.
5. Béton. Aussi appelé «béton», c'est le matériau composite le plus utilisé à l'époque dans la construction, c'est une jonction de diverses substances: ciment, sable, gravier ou gravier et eau. Avec ce joint, on obtient un mélange homogène qui durcit et durcit en quelques heures jusqu'à obtenir une consistance pierreuse.. La plupart des travaux de génie civil impliquent l'utilisation de béton.
6. Panneaux à copeaux orientés. Appelé OSB (Panneaux à copeaux orientés en anglais), il s'agit d'un type de planches de conglomérat, une évolution du contreplaqué, car au lieu de joindre plusieurs feuilles de bois, c'est fait avec plusieurs couches de copeaux ou de copeaux de bois toutes orientées dans le même sens, obtenant ainsi un matériau homogène à partir de résines phénoliques ou de polyuréthane, de formaldéhyde ou de mélamine. Souvent, d'autres additifs sont également incorporés pour améliorer la résistance au feu, à l'humidité ou pour repousser les insectes.
7. Pykrete. Ce matériau composite est composé de 14% de sciure de bois ou d'une autre pâte de bois organique, dans une matrice de glace à 86%. Son nom vient de son inventeur, Geoffrey Pyke, qui l'a proposé à la Royal British Navy pour fabriquer des porte-avions difficiles à couler. Pykrete a une dureté proche du béton, un faible indice de fusion et une énorme résistance aux tensions.
8. Plastique renforcée de verre. Connu sous le nom de GFRP (Plastique renforcé de fibre de verre en anglais), C'est un matériau composite qui forme une matrice plastique ou résine, renforcée de fibres de verre. Le résultat est un matériau léger, solide et facile à mouler, souvent appelé «fibre de verre».. Il est largement utilisé dans la fabrication de pièces, dans l'industrie nautique et des télécommunications, ainsi que dans le secteur de la construction.
9. Béton bitumineux. Très utilisé pour le pavage des routes ou autoroutes, béton bitumineux Il consiste en un mélange d'asphalte et d'agrégats minéraux de différentes sortes, pour obtenir une pâte uniforme et bitumineuse qui, lorsqu'elle est appliquée à chaud, durcit et imperméabilise, constituant un matériau idéal pour les travaux publics urbains.
10. OS. Un autre exemple de matériaux composites dans la nature est les os, qui sont constitués à l'intérieur d'animaux supérieurs par une matrice osseuse renforcée par des fibres de collagène, une protéine qui lui confère sa résistance naturelle, grâce au calcium dont sa structure est minéralisée. Il en résulte un article dur, cassant mais léger.