I.4.1. Définition
Les composites représentent un assemblage de deux
matières ou plus d'une nature différente ce qui donne naissance
à un nouveau matériau hétérogène avec des
propriétés spécifiques [10]. Il est
composé d'une matrice et un renfort.
La matrice est une matière qui relie les renforts de
différents types comme il est montré sur la Figure I.6
:
Figure I.6 : Les constitutifs
d'un matériau composite [7] Ainsi, pour décrire
un matériau composite, il sera nécessaire de spécifier
:
Ø La nature des constituants (matrice) et leurs
propriétés.
Ø La géométrie du renfort avec sa
distribution.
Ø La nature de l'interface matrice/renfort.[10]
I.4.2. Les deux types de composites
I.4.2.1. Les composites GD
Les composites de grandes diffusions représentent 95%
des composites utilisés. Ce sont généralement des
plastiques renforcés. Dans 90% des cas, le taux de renforcement est
d'environ 30%. L'anisotropie est absente ou non maîtrisée car les
renforts sont des fibres courtes. Les principaux composants de base sont la
résine polyester (95 % de résine thermodurcissable) et la fibre
de verre (plus de 99 % de renfort utilisé).
I.4.2.2. Composites HP
Les composites de hautes performances dérivés de
matériaux fibrés sont utilisés en grand nombre pour des
applications nécessitant une reprise à des niveaux de
sollicitations au moins identiques à ceux rencontrés dans les
structures métalliques. Le secteur des transports, principalement
utilisé pour l'aviation, est coûteux. Les renforts sont des fibres
assez longues. Le taux de renfort est élevé, ce sont les renforts
qui impactent le coût. Les propriétés mécaniques
(résistance mécanique et rigidité) sont largement
supérieures à celles des métaux.[6]
CHAPITRE I Matériaux composites pour
l'aéronautique
9 | P a g e
I.4.3. Classification des matériaux composites
I.4.3.1. Suivant la forme des renforts
Les matériaux composites sont classés suivant la
forme des renforts utilisés, à savoir un renfort à fibres
courtes et continues ou à particules comme elle montre la Figure
I.7 ci-dessous :
Figure I.7 : Les
différents renforts pour le matériau composite [11]
· La valeur des composites à fibres
justifié une étude exhaustive de leurs comportements
mécaniques excellents[10]. En conséquence, ce
mémoire sera essentiellement consacré par la suite à
l'étude de ce type de matériaux dans le domaine de
l'aéronautique.
I.4.3.2. Suivant la nature des matrices
Cependant, les renforts ou les fibres ne peuvent pas
être utilisés directement pour des applications mécaniques.
D'où l'idée de les incorporer dans une matrice pour former des
composites fibreux.
La matrice a alors différentes fonctions : lier les
fibres entre elles, transférer les charges mécaniques aux fibres,
protéger les fibres du milieu extérieur, etc.
Les composites sont classés en composites à
base d'une matrice organique (dans notre cas est la résine), à
base d'une matrice métallique ou à matrice minérale.
Les matériaux composites à matrice organique se
trouvent dans le domaine des températures ne dépassant pas 300
°C, alors que celles à matrices métallique et
minérale sont utilisées jusqu'à 600 °C pour une
matrice métallique et jusqu'à 1000 °C pour une matrice
céramique[10].
· La Figure I.8 détaille les
différents natures de renforts et des matrices utilisées pour
constituer un matériau composite.
CHAPITRE I Matériaux composites pour
l'aéronautique
10 | P a g e
Figure I.8 : Différentes
bases pour classification des composites[12]
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