Les matériaux composites

« à la tension.

C'est-à-dire qu'il se brisera plutôt que de s'allonger et qu'il ne peut supporter de lourdes charges.

Une poutre en porte-à-faux sur quelques mètres se brise­ ra sous l'effet de son propre poids.

Donc, pour lui don­ ner cette résistance à la tension qui lui fait défaut, les constructeurs renforcent le béton par des tiges d'acier ou un réseau de mailles d'acier.

En adoptant cette techni- Ci-dessus: Faisceaux de fibres de verre (en blanc) et de fibres de carbone (en noir) .

Les usines de fibres de verre se concentrent aujourd'hui sur la laine de verre et la production de filaments continus.

que, les entrepreneurs en construction ont pu produire une variété de formes et de structures nouvelles.

D'autre part, les ponts et les immeubles ainsi construits sont beaucoup plus sûrs et plus durables .

La technologie des composites modernes se concentre ac­ tuellement sur la mise au point de différents types de fi­ bres spéciales permettant d'améliorer la résistance à la tension des matériaux de construction.

Qui ne connaît aujourd'hui les fibres de verre, ces matières plastiques renforcées précisément de fibres de verre, qui leur don­ nent plus de rigidité et de résistance? Ce matériau fut mis au point dans les années quarante, et on l'utilise mainte­ nant dans la fabrication des carrosseries d'automobiles, des coques de navires, des bassins de natation et des bai­ gnoires.

Des fibres plus étranges encore font actuelle­ ment leur apparition en offrant des matériaux de construction renforcés toujours plus intéressants dans une large gamme.

Par exemple, des filaments ultra-fins ont été étirés au départ de substances telles que le tungstè­ ne, le carbone, le bore et le béryllium, le plus rigide de tous les métaux.

Des fibres de bore ont été obtenues par le dépôt d'une couche de ce métal sur un mince fil de tungstène .

Leurs toutes premières applications ont porté sur le ren­ forcement des pales de rotor des hélicoptères, qui nécessi­ tent une plus grande rigidité pour être aussi longues que possibles et assurer ainsi une portance maximale.

Les fi­ bres de carbone sont produites à partir de filaments orga­ niques continus tels que la rayonne .

Lorsque ces fibres sont chauffées, on peut les carboniser pour obtenir un fi­ lament continu de graphite.

Au milieu des années soixan­ te, les équipes de recherches de RoUs Royce établirent que l'on pouvait faire une grande économie de poids en utilisant un matériau renforcé par des fibres de carbone et connu sous le nom de Hyfil pour la construction de certains composants des moteurs d'aéronautique.

Outre Ci-dessus : Whiskers d'oxyde d'aluminium (saphir) construit dans un la­ boratoire et photographiés avec un grossissement de 60.

Ils peuvent supporter des contraintes allant jusque 230 tonnes par centimètre carré.

ces gains de poids, un des grands avantages tient à la pos­ sibilité de former très facilement des composants de gran­ de qualité pouvant souvent être moulés en une seule piè­ ce.

L'innovation la plus prometteuse de ces dernières an­ nées fut l'utilisation à des fins de renforcement, de fibres minuscules qui se forment à la surface des cristaux.

Ces 'whiskers' ou moustaches sont incroyablement résistants et pourraient déboucher sur de nouveaux supermatériaux conservant leur résistance mécanique, même lorsqu'ils sont chauffés à blanc.

Le secret de la résistance de ces whiskers extrêmement fins tient à leur structure cristalli­ ne presque parfaite.

Ces 'moustaches' ne comportent en principe aucun point faible.

En 1968, des savants soviétiques mirent au point un min­ ce whisker de tungstène sans défaut, qui pouvait suppor­ ter une charge de 250 tonnes par centimètre carré.

En Amérique, un whisker de saphir (oxyde d'aluminium) a été produit qui était encore plus résistant.

La technique nécessaire pour combiner ces whiskers aux matériaux qu'ils sont appelés à renforcer n'en est encore qu'à ses débuts.

Les possibilités les plus passionnantes seraient d'obtenir la formation de whiskers, par exemple dans un alliage de deux métaux, lorsque cet alliage se solidifie à partir de son état de fusion.

Les premières applications des matériaux renforcés par des whiskers trouveront pla­ ce dans l'industrie aérospatiale où des résistances mécani­ ques ainsi que des résistances thermiques extrêmes assu­ rées par des matériaux légers permettront de développer des conceptions radicalement nouvelles.. »