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Auteur(s)
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Jean-Charles DELOMEL : Maître-ès-sciences, Docteur de 3o cycle de l’Université de Lille - Ancien directeur de la R&D de la Division Conducteurs de la Société Nexans
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Le cuivre et l’aluminium jouent un rôle de premier plan dans l’élaboration des conducteurs électriques. Ils servent également de base à l’élaboration d’ alliages qui permettent d’atteindre des compromis exigés par certaines applications et se retrouvent également dans les bimétalliques et les métaux revêtus. En perpétuelle concurrence et après bien des luttes et des combats, les jeux sont pratiquement faits, chaque métal s’étant réservé les secteurs propres à sa compétence, modulé quelque peu par le facteur économique. Cependant, leur monopole durera-t-il face aux supraconducteurs récemment découverts et aux composites aux applications émergentes ?
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Rappel de physique du solide
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7. Matériaux composites
Largement développés dans le domaine des transports, ils commencent à apparaître dans le domaine des conducteurs. Certes des dispersoïdes à base de dispersions d’alumine dans une matrice cuivre existent depuis une vingtaine d’années ( Glidcop™) offrant la conductibilité électrique du cuivre et une résistance au fluage remarquable. Ces matériaux ont su trouver quelques applications en relation avec leurs propriétés particulières. Aujourd’hui, d’autres composites à base de filament d’alumine noyés dans une matrice aluminium sont élaborés et commercialisés. C’est le cas du fil composite aluminium-alumine produit par un procédé en continu qui affiche des propriétés remarquables à plus d’un titre (tableau 9).
La résistance à la traction, la conductibilité et la densité en font un matériau de choix pour les conducteurs de lignes aériennes.
Des conducteurs aériens de transport, composés d’une âme en fils composites et de plusieurs couches de fils en aluminium, ont ainsi été réalisés et sont en cours d’évaluation en France et aux États-Unis. Leur intérêt réside dans une diminution de la résistance linéique et dans l’amélioration de la tenue au fluage, leur permettant de fonctionner en continu à une température sensiblement plus élevée, augmentant ainsi de manière sensible leur capacité de transit, sans modification majeure des supports.
De même, on pourrait envisager le développement de solutions à base de nanofibres, nanocomposites et nanotubes de carbone, mais là aussi beaucoup reste à faire.
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Matériaux composites
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - MATTHIESEN - * - Vogt-Phil. Trans, 154 (1864)-167.
-
(2) - ZIEMEK (G.) - A new continuous process for the manufacture of copperclad aluminium conductors - . Wire Journal mars 1973 47-52.
-
(3) - ETHERINGTON (C.) - Conform continuous extrusion forming - . Non-ferrous wire handbook Tome II.
-
(4) - DRAPIER (C.) - Alliages pour conducteurs électriques - . Revue de Métallurgie, décembre 1978 699-720.
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