De nombreux produits sont fabriqués à partir de composites thermodurcissables. Dans les skis, un composite à matrice époxy renforcé de fibres de verre le plus souvent. © Up-Free, Pixabay, CC0 Creative Commons

Sciences

Composite thermodurcissable

DéfinitionClassé sous :chimie , matériau composite , matériau composition à matrice organique

On appelle composite thermodurcissable -- par opposition à composite thermoplastique --, un matériau composite -- comprenez un matériau constitué d'au moins deux composants aux propriétés complémentaires -- dont la matrice tient en un polymère thermodurcissable. Les composites thermodurcissables entrent donc dans la catégorie des matériaux composites à matrice organique. Ce sont les plus répandus des matériaux composites.

Les résines polymères qui servent de matrice aux composites thermodurcissables se présentent sous forme liquide. Elles sont constituées de molécules arrangées en un réseau tridimensionnel maintenu par des liaisons chimiques fortes, des liaisons covalentes. Celles-ci sont établies de manière irréversible lors de la polymérisation.

Les pales des éoliennes sont fabriquées à partir de composites thermodurcissables, à la fois légers et solides. © Pexels, Pixabay, CC0 Creative Commons

Des composites difficiles à recycler

De manière générale, les résines thermodurcissables sont faciles à mettre en forme. Avec un liquide, il est en effet aisé d'imprégner les renforts qui constituent l'autre composant principal du composite. Et les températures d'opération restent raisonnables. En revanche, le propre des résines thermodurcissables, c'est qu'elles ne peuvent pas être refondues. Même si l'on peut estimer que tous les matériaux composites sont recyclables, le recyclage des composites thermodurcissables reste techniquement délicat et économiquement peu intéressant.

Quelques exemples de composites thermodurcissables :

  • Les polymères (époxy, polyester ou vinylester) renforcés de fibres de carbone sont fréquemment utilisés dans le secteur de la compétition automobile, mais aussi dans celui du génie civil (renforcement du béton ou éléments de structure, etc.), du sport de haut niveau ou de l'aéronautique.
  • Les polymères (époxy, polyester ou vinylester) renforcés de fibres de verre sont moins onéreux que les précédents. Ils servent les secteurs de l'automobile, de la marine, de la construction ou de l'aéronautique.
  • Les composites thermodurcissables à matrice polyimide -- associée à des fibres de verre ou de carbone -- jouissent de bonnes caractéristiques thermiques, mécaniques et électromagnétiques. Dans l'aéronautique, ils servent à construire des abris pour protéger les antennes des intempéries et plus généralement, on les trouve dans les équipements de pilotage.
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