Bibliographie & annexes
Présentation
NOTE DE L'ÉDITEUR
La norme NF EN ISO 844 (T56-101) du 24/10/2014 citée dans cet article a été remplacée par la norme NF EN ISO 844 d'avril 2021 : Plastiques alvéolaires rigides - Détermination des caractéristiques de compression
Pour en savoir plus, consultez le bulletin de veille normative VN2105 (Mai 2021).
RÉSUMÉ
L'industrie des matériaux composites dispose de différentes matières premières minérales, destinées à être incorporées aux résines synthétiques afin de conférer aux pièces fabriquées certaines propriétés que les résines ne possèdent pas intrinsèquement. Les microsphères creuses de verre, de masse volumique réelle très faible (0,12 à 0,60 g/cm3), sont surtout utilisées comme charge d’allégement des résines thermoplastiques ou thermodurcissables et de certains élastomères, conduisant, entre autres, à l’obtention de mousses syntactiques. Signalons que les microsphères de verre sont souvent utilisées en complément d’autres charges cellulaires telles que les cendres volantes à base de silice et d’alumine, les microsphères de résines synthétiques et les perlites, qui sont brièvement décrites en fin d'article.
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The industry of composite materials uses various raw mineral materials which are destined to be incorporated into synthetic resins in order to provide the fabricated parts with certain properties that resins do not intrinsically possess. The hollow glass microspheres, of very low densities (0,12 à 0,60 g/cm3), are mostly used as an alleviating load for the thermoplastic or thermosetting resins of certain elastomers, leading amongst others, to the fabrication of syntactic foams. It must be noted that glass microspheres are often used as a complement to other cellular charges such as silica and alumina-based fly ash, synthetic resins microspheres and perlites which are briefly described at the end of the article.
Auteur(s)
-
Jean-Marie RUCKEBUSCH : Ingénieur ISMRa (Institut des sciences de la matière et du rayonnement de Caen) - Responsable technique pour les microsphères de la société 3M France
INTRODUCTION
L'industrie des matériaux composites dispose de différentes matières premières minérales, destinées à être incorporées aux résines synthétiques afin de conférer aux pièces fabriquées certaines propriétés que les résines ne possèdent pas intrinsèquement. Les microsphères creuses de verre, de masse volumique réelle très faible (0,12 à 0,60 g/cm3), sont surtout utilisées comme charge d’allégement des résines thermoplastiques ou thermodurcissables et de certains élastomères, conduisant, entre autres, à l’obtention de mousses syntactiques.
Signalons que les microsphères de verre sont souvent utilisées en complément d’autres charges cellulaires telles que les cendres volantes à base de silice et d’alumine, les microsphères de résines synthétiques et les perlites, qui sont brièvement décrites en fin de dossier.
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VERSIONS
- Version courante de janv. 2016 par Jean-Marie RUCKEBUSCH
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Principaux débouchés des microsphères2. Mousses syntactiques
2.1 Généralités
Les mousses syntactiques recouvrent une famille de matériaux composites cellulaires obtenus en incorporant des cellules préformées dans un liant de base.
Dans la pratique, cela est réalisé en mélangeant à une résine organique une charge sphérique creuse. Le terme syntactique est employé par analogie avec syntaxe qui désigne l'arrangement de mots composant une phrase. L'expression « mousse syntactique » est donc utilisée pour décrire un matériau présentant un arrangement ordonné, à courte ou longue distance, de cavités appelées microbulles.
Une mousse syntactique présente donc une structure cellulaire différente de celle rencontrée dans les mousses conventionnelles obtenues par expansion chimique ou physique d'un gaz au cours de la polymérisation ou du processus de solidification de la résine. Les cavités formées dans ces matériaux sont partiellement ou totalement interconnectées, tandis que, dans les mousses syntactiques, les vides sont tous inclus à l'intérieur des parois de particules rigides et sont donc isolés les uns des autres. Dans ce cas, il est donc possible de prédéterminer et de contrôler la dimension et la répartition des espaces vides constituant la mousse.
HAUT DE PAGE2.2 Nature et choix du liant de base
La résine organique peut être flexible ou rigide. Le choix du liant organique de la mousse syntactique est un facteur important à prendre en considération ; en effet, il détermine, pour une part non négligeable, les propriétés finales du composite allégé.
Les quatre facteurs importants ci-après sont à considérer.
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Mousses syntactiques
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - PUTERMAN (M.) - Syntactic foams – 1. preparation, structure and properties - Journal of cellular plastics (0021-955X), 16 (4), p. 223 (1980).
-
(2) - WHITAKER TODD (E.) - Hydrostatic pressure testing of low-density syntactic foam - AIAA Paper (0146-3705) (1980).
-
(3) - WATKINS (L.W.) - Syntactic foam buoyancy for ultradeep marine riser - In: Proc. Fourteenth Annual Offshore Technol. Conf., (Houston, U.S.A.: may 3-6, 1982), 3, Dallas, U.S.A., Offshore Technol. Conf., 1982, Paper OTC 4320, p. 235 (1982).
-
(4) - WATKINS (L.) - Syntactic foam buoyancy for production risers - Proceedings of the International Offshore Mechanics and Arctic Engineering Symposium (1988).
-
(5) - SHUTOV (F.A.) - Handb. Polymer - Foams and Foam Technology (1991).
-
(6) - HIEL (C.) - Composite sandwich construction with syntactic foam core. A practical assessment of...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Matériaux composites phénoliques ablatifs
-
Silicones ou siloxanes
-
Polyuréthanes PUR
-
Polyimides PMR
-
...
ANNEXES
1.1 Producteurs de microsphères de verre en Europe (liste non exhaustive)
3M France http://solutions.3m.com/wps/portal/3M/en_EU/EU-EAMD/Home/
HAUT DE PAGE
ASTM D 1622-08 - Standard Test Method for Apparent Density of Rigid Cellular Plastics. - -
ASTM D 695-08 - Standard Test Method for Compressive Properties of Rigid Plastics. - -
Withdrawn Standard ASTM D 2736-78 - (1982) - Practice for Determination of Hydrostatic Compressive Strength of Syntactic Foam (Withdrawn 1984). - -
Withdrawn Standard ASTM D 2926-70 - (1976) - Method of Test for Bulk Modulus of Elasticity of Syntactic Foam (Piston-Cylinder Method) (Withdrawn 1987). - -
ASTM D 638-08 - Standard Test Method for Tensile Properties of Plastics. - -
ASTM D 732-02 - Standard Test Method for Shear Strength of Plastics by Punch Tool. - -
ASTM D 790-07e1 - Standard Test Methods for Flexural Properties of Unreinforced and Reinforced Plastics and Electrical Insulating Materials. - -
ASTM C 518-04 - Standard Test Method for Steady-State Thermal Transmission Properties by Means of the Heat Flow Meter Apparatus. - -
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