Quel est l'intérêt de la fibre de carbone ?

La fibre de carbone est un matériau qui a connu un essor remarquable ces dernières décennies : principalement en aéronautique, mais aussi en sport (cyclisme, F1, tennis, golf…), dans des instruments de précision (appareils métrologiques…) ou les articles de luxe (montres…). Quel est l’intérêt de ce matériau et d’où tire-t-il sa solidité ?

Sources

Il n'y a pas encore de sources.

Commentaires préférés

NiCoGNaC

NiCoGNaC

Le principal défaut n’est pas le prix. Son principal défaut est qu’aujourd’hui il n’existe absolument aucune solution de recyclage. Les seules voies trouvées utilisent des solvants pour récupérer les fibres, (depuis 2021) mais je ne sais pas ce qu’ils font des résidus de solvants et de polymères.
Epoxy

Epoxy

L'anecdote n'était pas facile à écrire, mais dans l'ensemble, pour une vulgarisation explicative, c'est réussi ! Vu qu'il s'agit de matériaux (de plus en plus cher, d'ailleurs !) issus du pétrole, l'étape suivante est/serait d'obtenir un produit fini issu des chutes de découpe ou de pièces arrivées en fin de vie utile. Sur ce dernier point, signaler l'IMT mines d'Albi, qui utilise la voie de la vapo-thermolyse, pour séparer le tissu de fibres de carbone, de la résine thermoformée. https://imtech.wp.imt.fr/2019/05/27/recyclage-composites-fibres-de-carbone/ Une autre étape importante, serait de se passer de la fibre de carbone fabriquée à partir de polyacrylonitrile, la remplaçant par de la fibre issue de vos... vieux vetements. Dans l'absolu, "tout" serait bénéfique, car non seulement il pourrait donner une nouvelle vie à un stock important de "vieilles sapes" desquelles nous ne savons que trop faire, mais également d'être un tout petit peu moins dépendant du pétrole. Par ailleurs, ceci permettrait de réduire sensiblement le prix final de la pièce finie, en fibre de carbone. Il se parle d'un 40% en moins, ce qui permettrait une plus grande Démocratisation de son usage dans la fabrication automobile. C'est la volonté du projet FORCE. Tout est expliqué ici : https://www.irt-jules-verne.fr/presse/le-projet-force-recycle-et-transforme-les-textiles-usages-en-fibre-carbone-economique-pour-lindustrie/ Et pour les amoureux des produits bio-sourcés, je signale les bouteilles en composite fibre de lin-résine naturelle. https://www.lelin-cotenature.fr/FR/de-la-fibre-de-lin-dans-des-bouteilles-de-vin-173.html https://www.greengentechnologies.com/
fanfangestin

fanfangestin

Je pinaille mais le module d’Young ne détermine pas la résistance en traction mais plutôt la « raideur » d’un ressort équivalent (dans le domaine élastique bien sûr). Le module d’Young est déterminé par la dérivée l’effort en traction par rapport à l’allongement. La résistance est notée Re ou Rm selon que l’on parle de la limite élastique ou limite à rupture.

Tous les commentaires

Lflfelf

Lflfelf

Les fibres de carbone sont surprenantes : si on prend quelques fibres de carbone entre ses doigts, on peut tirer dessus de toutes ses forces sans les casser, mais si on essaie de faire un noeud avec ces fibres, les fibres se cassent au niveau du noeud avant même qu'on ait fini de faire le noeud et sans même avoir l'impression d'avoir tiré dessus. Elles résistent donc à la traction et semblent souples mais ne supportent pas un trop petit rayon de courbure.
djobinne

djobinne

Mais? La fibre de carbone en elle-même n'est pas un matériau composite, c'est l'addition de 2 éléments qui en font un matériau composite. Me trompe-je ?
Aztharos

Aztharos

Je me rappelle avoir découvert ça avec Need For Speed Underground 2 à 10 ans.. L'esthétique, le prix 3x plus élevé que les carrosserie originales et les performances décuplées m'avaient déjà fasciné pour cette technologie... À rappeler que ce ne sont pas toujours que de simples fibres, mais souvent des nanotubes de carbone.. Ce qui les rends encore plus légers, encore moins dense (moins de surface = moins cher) et surtout encore plus résistants dans une configuration en maillage !
TybsXckZ

TybsXckZ

C’est un matériau composite car il est effectivement composé de plusieurs éléments mais surtout c’est un assemblage non miscible (sinon la pâte à crêpes serait un matériau composite ^^). Le matériau composite le plus connu reste le béton armé. Sans oublier qu’il existe des matériaux composites dans la nature comme le bois ou les os. On peut même créer un matériau composite en pâte de bois et en glace comme le pykrete.
Liso82

Liso82

Anectode pas facile a rédiger effectivement mais claire et concise... Un autre défaut me semble t-il est qu'il n'est pas réparable ou très mal. Un hauban du vélo d'un ami a cassé et un réparateur a tenté une réparation : elle n'a ténu une centaine de kms a peine. Peut être que des techniques de réparation plus évoluées ont vu le jour depuis ?
Madbob44

Madbob44

Un défaut très important est aussi sa sensibilité à l'humidité et à la chaleur. Monté sur des parties métalliques, la pièce en fibre de carbone se déforme plus vite sous l'effet d'un ou des deux facteurs, que le métal sur lequel elle est montée, pouvant conduire à sa rupture. Il est donc nécessaire de réaliser des tests d'assemblage en amont, et de prévoir des méthodes d'assemblage qui contrebalancent ces effets.
Epoxy

Epoxy

L'anecdote n'était pas facile à écrire, mais dans l'ensemble, pour une vulgarisation explicative, c'est réussi ! Vu qu'il s'agit de matériaux (de plus en plus cher, d'ailleurs !) issus du pétrole, l'étape suivante est/serait d'obtenir un produit fini issu des chutes de découpe ou de pièces arrivées en fin de vie utile. Sur ce dernier point, signaler l'IMT mines d'Albi, qui utilise la voie de la vapo-thermolyse, pour séparer le tissu de fibres de carbone, de la résine thermoformée. https://imtech.wp.imt.fr/2019/05/27/recyclage-composites-fibres-de-carbone/ Une autre étape importante, serait de se passer de la fibre de carbone fabriquée à partir de polyacrylonitrile, la remplaçant par de la fibre issue de vos... vieux vetements. Dans l'absolu, "tout" serait bénéfique, car non seulement il pourrait donner une nouvelle vie à un stock important de "vieilles sapes" desquelles nous ne savons que trop faire, mais également d'être un tout petit peu moins dépendant du pétrole. Par ailleurs, ceci permettrait de réduire sensiblement le prix final de la pièce finie, en fibre de carbone. Il se parle d'un 40% en moins, ce qui permettrait une plus grande Démocratisation de son usage dans la fabrication automobile. C'est la volonté du projet FORCE. Tout est expliqué ici : https://www.irt-jules-verne.fr/presse/le-projet-force-recycle-et-transforme-les-textiles-usages-en-fibre-carbone-economique-pour-lindustrie/ Et pour les amoureux des produits bio-sourcés, je signale les bouteilles en composite fibre de lin-résine naturelle. https://www.lelin-cotenature.fr/FR/de-la-fibre-de-lin-dans-des-bouteilles-de-vin-173.html https://www.greengentechnologies.com/
NiCoGNaC

NiCoGNaC

Le principal défaut n’est pas le prix. Son principal défaut est qu’aujourd’hui il n’existe absolument aucune solution de recyclage. Les seules voies trouvées utilisent des solvants pour récupérer les fibres, (depuis 2021) mais je ne sais pas ce qu’ils font des résidus de solvants et de polymères.
fanfangestin

fanfangestin

Je pinaille mais le module d’Young ne détermine pas la résistance en traction mais plutôt la « raideur » d’un ressort équivalent (dans le domaine élastique bien sûr). Le module d’Young est déterminé par la dérivée l’effort en traction par rapport à l’allongement. La résistance est notée Re ou Rm selon que l’on parle de la limite élastique ou limite à rupture.