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Carbone/kevelar

 

Fibres d’aramide


Les fibres d'aramide sont une classe de fibres synthétiques résistant à la chaleur et/ou présentant de bonnes propriétés mécaniques. Elles sont utilisées dans l'aérospatiale et les applications militaires, par exemple dans la confection des gilets pare-balles ainsi qu'en tant que substitut de l'amiante. Le mot aramide vient de la contraction d’aromatique polyamide. Les chaînes les composants sont fortement orientées dans le sens de l'axe de la fibre, de sorte que les forces des interactions moléculaires peuvent être exploitées pour la résistance thermique et/ou mécanique.


Kevlar

Le poly-para-phénylène téréphtalamide est un polymère constitué de noyaux aromatiques (benzène) séparés par des groupements amides. Il appartient au groupe des fibres d'aramides. Le poly-para-phénylène téréphtalamide a été découvert et commercialisé sous le nom déposé de Kevlar.

Le poly-para-phénylène téréphtalamide fut découvert en 1965 par Stéphanie Kwolek et Herbert Blades, chercheurs de la société DuPont. Aujourd'hui le brevet a expiré d'où l'apparition de produits concurrents comme Twaron produit par Teijin.

Le poly-para-phénylène téréphtalamide est une fibre synthétique qui possède d'exceptionnelles qualités de résistance à la traction et à l'élongation. Seule la toile d'araignée (trois fois plus résistante), et les nanotubes de carbone (100 fois plus résistants et 6 fois plus légers) le surpassent.

Il existe plusieurs grades de Kevlar: Le Kevlar, le Kevlar 52 et le Kevlar 49. Le kevlar de base est surtout utilisé pour le renforcement des pneus et d'autres caoutchoucs. Le kevlar 29 est principalement utilisé dans des applications industrielles telles que des câbles, ou bien pour remplacer l'amiante, la doublure de freins, pour le renforcement de la coque d'un bateau, ou encore pour la fabrication des gilets pare- balle. Le kevlar 49 est le grade ayant la plus grande résistance à la traction de tous les aramides et est utilisé dans certains plastiques, pour le renforcement de coques, et pour la fabrication de certaines pièces d'avions et de cadres de vélos.


Ses qualités :

 

• Bonne résistance spécifique à la traction

• Faible densité (1,45)

• Dilatation thermique nulle

• Absorption des vibrations, amortissement

• Excellente résistance aux chocs et à la fatigue

• Bon comportement chimique vis-à-vis des carburants


Ses défauts :

 

• Mauvaise résistance aux rayons UV

• Faible tenue en pression

• Reprise d'humidité importante (4%), étuvage avant imprégnation

• Perte de sa résistance balistique lorsqu'il est humide

• Faible adhérence avec les résines d'imprégnation

• Usinage difficile

• Mauvaise tenue au feu (décomposition à 400 °C)


Utilisation


Le poly-para-phénylène téréphtalamide possède différentes propriétés intéressantes, telles la résistance à la chaleur, à l'élongation ou au cisaillement. Il est donc utilisé dans de nombreux domaines où ces caractéristiques sont recherchées :

 

• gilet pare-balles, casques (associé à une ou plusieurs autres fibres telle que la fibre de verre ou de carbone) (tissage + résistance)

• renfort de vêtements plus ou moins important en fonction de la personne

• voiles de bateau (résistance à l'élongation et aux solutions alcalines)

• domaine aéronautique, aérospatial (coques de navires, ailes d'avions...)

• matériel sportif (patinage de vitesse, snowboard, ski, canoë-kayak, escrime, raquettes ou cordage, pelote basque, aviron (sport)...)

• pneumatiques (résistance au cisaillement)

• jonglage : les jongleurs de feu utilisent le poly-para- phénylène téréphtalamide sur leur matériel, par exemple les massues, bâtons du diable, bolas, etc. Le poly-para-phénylène téréphtalamide, trempé dans du pétrole (désaromatisé s'il sert aussi à cracher) est résistant et peut être enflammé un grand nombre de fois avant d'être remplacé. Certains jongleurs utilisent des gants en poly-para-phénylène téréphtalamide pour jongler aux balles (pratique peu répandue). Vendu au mètre, on l'enroule autour du matériel réservé à cet usage et on le fixe avec des vis.

• Bâtiment : le Poly-para-pénylène est utilisé pour les bâtiments de haute sécurité (Pentagone aux USA)

Composites

Composites

Straitfié (métal/fibre de verre/verre)

Stratifié (métal/fibre de verre/verre)

Ceramique dure ou refractaire

Ceramique dure ou refractaire

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