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Mc curs 4 6 rev 2 Fibres pour composites Cours - CPourquoi les ?bres Les ?bres naturelles telles que le coton et la laine font partie des matériaux les plus anciens Ces ?bres ont été utilisées par les premiers hommes lorsque la résistance et la légèreté é

Fibres pour composites Cours - CPourquoi les ?bres Les ?bres naturelles telles que le coton et la laine font partie des matériaux les plus anciens Ces ?bres ont été utilisées par les premiers hommes lorsque la résistance et la légèreté étaient essentielles Cependant ce n'est qu'au cours des dernières années avec le développement de techniques analytiques telles que la di ?raction des rayons X que la raison des propriétés inhabituelles des matériaux sous forme de ?bres a été comprise Les scienti ?ques savent maintenant que les molécules des ?bres ont tendance à s'aligner le long de l'axe des ?bres Cet alignement préféré rend la résistance et le module rigidité à la fois des ?bres naturelles et des ?bres synthétiques supérieurs au même matériau sous une forme en vrac orientée de manière aléatoire A titre d'exemple le tableau montre la résistance et le module d'un polymère typique sous diverses formes Chimiquement tous ces matériaux sont identiques ne di ?érant que par l'orientation et la structure du polymère solide Lorsque les polymères naturels et synthétiques sont extrudés et ou étirés sous forme de ?bres les processus d'extrusion et d'extension orientent la structure le long de l'axe de la ?bre Il en résulte une résistance élevée et une rigidité accrue pour la même raison qu'une masse orientée de cordes une corde est plus forte et plus rigide que la même masse de cordes sans orientation CForme Moulé par injection Pourquoi les ?bres Résistance à la Module Orientation traction GPa d'élasticité GPa Fibre de qualité textile Fibre de qualité industrielle Kevlar ?? Alors que la résistance d'une plaque de polyamide moulée par injection n'est que de GPa la résistance à la traction du même polymère est plus de cinq fois supérieure lorsqu'il est extrudé en une ?bre de qualité textile Si cette même ?bre de qualité textile est étirée dans un processus d'étirage extensif une ?bre de c? ble de pneu de qualité industrielle peut être produite qui est fois plus résistante et presque deux fois plus rigide que le polymère moulé par injection CPourquoi les ?bres Les matériaux fragiles comme le carbone ont également une résistance et une rigidité plus élevées lorsqu'ils sont formés en ?bres Des ?bres de carbone haute performance formées à partir de brai sont maintenant disponibles dans le commerce avec une résistance à la traction de GPa Ceci est environ fois supérieur à la résistance du carbone non orienté sous forme en vrac Dans le cas de matériaux cassants la résistance supérieure des ?bres est due à deux facteurs Premièrement comme les ?bres polymères la structure moléculaire et l'orientation sont améliorées par le processus de formation des ?bres Deuxièmement comme la défaillance des objets cassants est dominée par des défauts la petite taille des ?bres limite la taille des défauts qui peuvent exister Ainsi en plus de former une structure plus parfaite les matériaux cassants sous forme de ?bres contiennent des défauts plus petits améliorant encore la résistance à la traction CPourquoi les ?bres Aujourd'hui de nombreux types de