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Utilisations de la fibre de carbone

Utilisations de la fibre de carbone

Dans les composites renforcés de fibres, la fibre de verre est le "bête de somme" de l'industrie. Il est utilisé dans de nombreuses applications et est très compétitif par rapport aux matériaux traditionnels tels que le bois, le métal et le béton. Les produits en fibre de verre sont solides, légers, non conducteurs et les coûts en matières premières de la fibre de verre sont très bas.

Dans les applications où il existe une prime pour une résistance accrue, un poids réduit, ou pour des produits cosmétiques, d'autres fibres de renforcement plus chères sont utilisées dans le composite FRP.

La fibre d'aramide, telle que le Kevlar de DuPont, est utilisée dans une application qui requiert la résistance à la traction élevée fournie par l'aramide. L’armure de la carrosserie et des véhicules en est un exemple. Des couches de composite renforcé à l’aramide peuvent arrêter les cartouches haute puissance, en partie à cause de la grande résistance à la traction des fibres.

Les fibres de carbone sont utilisées là où un faible poids, une rigidité élevée, une conductivité élevée ou un aspect recherché de la fibre de carbone.

Fibre de carbone dans l'aérospatiale

L’aérospatiale et l’espace ont été parmi les premières industries à adopter la fibre de carbone. Le haut module de la fibre de carbone permet de remplacer structurellement des alliages tels que l'aluminium et le titane. La fibre de carbone économisée en poids est la principale raison pour laquelle la fibre de carbone a été adoptée par l'industrie aérospatiale.

Chaque livre de gain de poids peut faire une différence sérieuse en matière de consommation de carburant. C'est pourquoi le nouveau 787 Dreamliner de Boeing est l'avion de passagers le plus vendu de l'histoire. La majeure partie de la structure de cet avion est constituée de composites renforcés de fibres de carbone.

Articles de sport

Les sports de loisirs sont un autre segment du marché qui est plus que disposé à payer plus pour une performance supérieure. Les raquettes de tennis, les bâtons de golf, les battes de softball, les bâtons de hockey ainsi que les flèches et les arcs de tir à l’arc sont tous des produits couramment fabriqués avec des composites renforcés de fibres de carbone.

Un équipement plus léger sans compromettre la force est un avantage distinct dans le sport. Par exemple, avec une raquette de tennis plus légère, on peut obtenir une vitesse de raquette beaucoup plus rapide et, finalement, frapper la balle plus fort et plus rapidement. Les athlètes continuent de revendiquer un avantage en matière d’équipement. C'est pourquoi les cyclistes chevronnés utilisent tous les vélos en fibre de carbone et utilisent des chaussures de vélo en fibre de carbone.

Pales d'éoliennes

Bien que la majorité des pales d'éoliennes utilisent de la fibre de verre, les pales de grande taille (souvent supérieures à 150 pieds) incluent une roue de secours, une nervure de renforcement qui s'étend sur toute la longueur de la pale. Ces composants sont souvent composés à 100% de carbone et atteignent une épaisseur de quelques centimètres à la racine de la pale.

La fibre de carbone est utilisée pour fournir la rigidité nécessaire, sans alourdir considérablement le poids. Ceci est important car plus une pale d’éolienne est légère, plus elle est efficace dans la production d’électricité.

Automobile

Les automobiles fabriquées en série n’adoptent pas encore la fibre de carbone; ceci est dû au coût accru des matières premières et aux changements nécessaires dans l'outillage, qui l'emporte néanmoins sur les avantages. Cependant, les voitures de Formule 1, NASCAR et haut de gamme utilisent de la fibre de carbone. Dans de nombreux cas, ce n'est pas en raison des avantages des propriétés ou du poids, mais en raison de l'aspect.

De nombreuses pièces d’automobile après-vente sont fabriquées en fibre de carbone et, au lieu d’être peintes, elles sont vernies. Le tissage distinct de la fibre de carbone est devenu un symbole de la haute technologie et de la haute performance. En fait, il est courant de voir un composant automobile du marché des pièces de rechange constitué d'une seule couche de fibre de carbone, mais comportant plusieurs couches de fibre de verre pour réduire les coûts. Ce serait un exemple où l'aspect de la fibre de carbone est en réalité le facteur décisif.

Bien que ces utilisations fassent partie des utilisations courantes de la fibre de carbone, de nombreuses nouvelles applications apparaissent presque quotidiennement. La croissance de la fibre de carbone est rapide et, dans cinq ans seulement, cette liste sera bien plus longue.

Voir la vidéo: Comment C'est Fait - Les Bicyclettes en Fibre de Carbone (Juin 2020).