Les polymère et composites

très légères, grande résistance à la fatigue, surtout pas utilisé en compression.

En aéronautique, aérospatial, pour les véhicules hautes performance, les équipements sportifs (cadres de vélos, cannes à pêche,…).

Un recyclage difficile, leur musicalité, leur conductivité.

Résistance à la compression, l’inertie chimique, la résistance aux chocs, l’isolation.

Les matériaux composites résultent de l’association d’au moins deux parties non missile dont les qualités se combinent. C’est donc un produit hétérogène.

Le squelette appelé également renfort, fibres renfort est l’armature assurant la tenue mécanique (résistance, rigidité) Il est de nature filamentaire ou organique.

La matrice lie les fibres renforts entre elles en répartissant les efforts et donne la forme du produit réalisé.

Quand vous tirez sur les le composite dans la direction des fibres il est très résistant. Par contre si vous tirez dans le sens perpendiculairement aux fibres, il est beaucoup moins résistant.

Bonnes propriétés mécaniques. Résistance moyenne aux agents chimiques mais poids relativement élevé.

Très rependue et peu couteuse, renfort fait avec des matériaux bons marchés, destiné à la grande diffusion.

Une résistance mécanique plus élevée, bonne résistance à la température.

Le moulage au contact est une méthode artisanale. Elle consiste à appliquer des couches successives de renforts et de résine, puis de les presser avec un rouleau pour homogénéiser les composants et éliminer les bulles d’air.

La technique consiste à enrouler un renfort, sous forme de fils ou torche, imprégné de résine, sur un moule (mandrin ayant la géométrie de la pièce à réaliser). Après la polymérisation de la résine, on récupère la pièce par destruction ou démontage du mandrin ou en laissant le mandrin prisonnier.

Une structure sandwich résulte de l’assemblage par collage de deux semelles ou peaux minces sur une âme ou cœur plus léger qui maintient leur écartement. Ces structures sont inspirées des profilés en I, dans le but de conférer à l’ensemble : rigidité et stabilité dimensionnelle.

Le bois, matériau naturel, est un véritable matériau composite. En effet, il est formé de fibre de cellulose et d’une matrice constituée de lignine et d’hémicellulose.

La molécule de naphta est la coupe pétrolière principalement utilisée pour la fabrication des matières plastiques, elle a la particularité de posséder 6 à 11 atomes de carbone et elle est obtenue par vapocraquage du pétrole.

La bakélite est le plus ancien plastique entièrement synthétique, il a été commercialisé dans les années 1909.

Les 3 catégories des matières plastiques sont les thermoplastiques ou thermoplastes, les thermodurcissables ou duroplastes et les élastomères.

Les plastiques on l’avantage d’avoir une faible densité (0.9 à 2.2 kg/dm3), bonnes qualités d’isolation électrique et thermique, bonne résistance à un grand nombre de produits chimiques, pas d’oxydation comme certains métaux et ont un rapport volume/prix intéressant.

Ils ont les inconvénients d’être inflammables, sensible aux UV et à l’humidité, sensible au fluage, faible dureté, ils peuvent craindre la corrosion, ils ont besoin d’un grand nombre d’adjuvants pour les rendre aptes à un procédé industriel et ils peuvent être colorés à la masse mais la peinture adhère mal en surface.

Les plastiques, ou polymères sont élaborés par synthèse chimique ( construits chimiquement) à partir de molécules de base, appelées monomères.

Les monomères sont les unités chimiques de base, ou molécules, des matières plastiques. Ils sont construits autour des atomes de carbone(C), d’hydrogène(H), d’oxygène(O), d’azote(N), de chlore(Cl), de soufre(S), de fluor(F),…

Sous l’action de la pression, de la chaleur et d’un catalyseur, les molécules, ou monomères, se regroupent entre elles pour former de longues chaînes appelées polymères, ou macromolécules. Une macromolécule peut contenir de plusieurs centaines à plusieurs millions de monomères.

La polymérisation c’est l’opération chimique liant les monomères entre eux, pour obtenir un polymère, est appelée polymérisation.

Le comportement mécanique des plastiques dépend de la structure, de la composition, du mode de fabrication, de la forme de la pièce, de la température, du temps et de l’humidité.

Le fluage est l’une des caractéristiques essentielles des matières plastiques. C’est la différence de longueur avant que l’on place une charge au bout et après avoir enlevé la charge et laissé reposer la matière plastique

Les principaux additifs des polymères peuvent être des chaînes courtes de polymères, des oligomères ou de petites molécules.

On peut déterminer la nature d’un polymère grâce à l’aspect, la densité, la combustion, le solvant et l’essai de Beilstein.

Les thermoplastiques sont constitués de macromolécules linéaires qui ne sont pas réticulées. La structure se caractérise donc par un faible nombre de branchements entre les macromolécules.