Bibliographie & annexes
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En anglais
Auteur(s)
-
Jean LUYCKX : Ingénieur du Conservatoire national des arts et métiers (chimie industrielle) - Détaché par Elf-Atochem à la direction technique de la société Soficar en charge des qualifications aéronautiques et de développement
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Lire l’articleINTRODUCTION
Cet article est axé sur les usages structuraux des composites à base de fibres de carbone.
Nous omettons les usages liés à la décoration ainsi que les fibres courtes, bien que le béton renforcé de 1 à 4 % de fibres de carbone courtes soit connu depuis 1970. Les applications industrielles de ce béton sont restreintes à l’utilisation de fibres à bas prix et de caractéristiques mécaniques moindres. La charge de fibres de carbone permet de fabriquer des panneaux, posés à l’extérieur des bâtiments, en béton allégé relativement résistant aux intempéries. La première application de ces panneaux est le recouvrement du dôme d’Al Shaheed, à Bagdad, en Irak, en 1982. Depuis cette date, les applications semblent limitées à l’utilisation de fibres de brai (pitch) et à d’autres fibres textiles comme le polyéthylène ou le polypropylène.
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Semi-produits de renforcement : obtention et utilisations
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2. Les fibres de carbone
Si la première fibre de carbone a été inventée et produite par T. Edison (en utilisant la pyrolyse des fibres de bambou pour leur usage dans une lampe à incandescence), les premières utilisations expérimentales datent des années 1960 et les premières unités industrielles ne sont apparues qu’au début des années 1970 avec l’introduction du polyacrylonitrile comme fibre précurseur.
2.1 Propriétés des fibres de carbone
Les fibres de carbone bénéficient de caractéristiques sans équivalent et de propriétés physiques très étendues :
-
grande résistance et haut module d’élasticité en traction longitudinale ;
-
grande résistance à la fatigue et à la déformation ;
-
faible masse volumique ;
-
grande résistance à l’usure ;
-
absorption des vibrations ;
-
grande stabilité dimensionnelle ;
-
grande stabilité thermique (les fibres de carbone sont pratiquement incombustibles) ;
-
bonnes conductivités thermique et électrique ;
-
grande résistance à la corrosion vis-à-vis des acides, des bases, des sels et des produits organiques ;
-
transparence aux rayons X.
2.2 Comparaison avec les autres fibres et les aciers
Les fibres de carbone sont étudiées en détail dans la référence [44].
Par rapport aux autres fibres telles que :
-
les fibres de verre, qui ont un faible module et manquent de résistance aux solutions salines et/ou basiques (cf. référence [45]) ;
-
les fibres aramides qui présentent un faible module, une résistance à la fatigue limitée en milieu aqueux et une tenue thermique limitée (cf. référence [46]) ;
-
les fibres de polyéthylène à faible module et à tenue thermique très limitée ;
-
les fibres de carbone possèdent un ensemble de propriétés physiques ou mécaniques qui en font un matériau de renforcement de toute première qualité dans certaines applications liées au bâtiment et aux ouvrages de génie civil.
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Les fibres de carbone
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - REYNES (M.) - Les composites. - Presses Universitaires de France, Que sais-je ?
-
(2) - * - FRP International (Hiver 1997) vol. V, issue 1, p. 4-5.
-
(3) - BESSIÈRE (J.-F.) - La potentialité des matériaux composites de synthèse dans l’architecture. - École d’architecture de Paris Belleville, mémoire de fin d’études (1996).
-
(4) - L’HERMITE (R.) - L’application des colles et résines dans la construction. - Ann. ITBTP, série Béton et béton armé (nov. 1967), no 239.
-
(5) - L’HERMITE (R.), BRESSON (J.) - Béton armé d’armatures collées. - Colloque RILEM, Paris (4-6 sept. 1967), p. 175-203.
-
(6) - THEILLOUT (J.-N.) - Le renforcement des structures par la technique des tôles collées :...
DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
-
Fibres de carbone.
ANNEXES
ABOISSIÈRE (J.) - Propagation de dommages d’impact dans un matériau composite stratifié à fibres de carbone et résine époxyde. - 2003.
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