Notre entreprise a conclu une alliance stratégique avec un acteur majeur du secteur aérospatial afin de lui fournir des matériaux de pointe pour la fabrication de ses avions. Notre voile en fibre de carbone de haute qualité est devenu un élément essentiel du renforcement de sa flotte d'aéronefs de nouvelle génération, améliorant ainsi leurs performances et leur sécurité.

Propriétés physico-chimiques

La désignation "K" fait référence au nombre de filaments individuels contenus dans un seul brin de fibre de carbone. Généralement, les fibres de carbone sont nommées en fonction du rapport entre le nombre de filaments et 1 000 ; ainsi, "1K" désigne un brin contenant 1 000 filaments. Actuellement, dans l’industrie de la fibre de carbone, les brins comportant 48K ou plus de filaments sont généralement classés comme fibres de carbone "large-tow", tandis que ceux comportant 1K, 3K, 6K, 12K et 24K sont classés comme fibres de carbone "small-tow".

Propriétés physiques et mécaniques fondamentales

La densité de la fibre de carbone est inférieure au quart de celle de l'acier, mais sa résistance est 7 à 9 fois supérieure et elle présente une excellente résistance à la corrosion. Actuellement, les fibres de carbone à gros brins peuvent atteindre une résistance à la traction de 3,5 à 5,0 GPa et un module de traction de 230 à 290 GPa.

Comparaison des performances : remorquages ​​lourds vs. petits remorquages

Comparées aux fibres de carbone à gros brins, les fibres de carbone à petits brins présentent généralement des propriétés mécaniques supérieures, malgré un coût relativement plus élevé. Les fibres de carbone à gros brins offrent un excellent rapport coût-performance, certaines performances égalant, voire surpassant, celles des fibres à petits brins. 

Cependant, la stabilité des fibres de carbone à gros toron est généralement inférieure à celle des fibres à petit toron ; plus précisément, la résistance au cisaillement interfaciale entre la fibre à gros toron et la matrice de résine est inférieure à celle des fibres à petit toron. 

À l'inverse, les fibres de carbone à faible épaisseur présentent une stabilité géométrique supérieure et une résistance individuelle des filaments plus élevée. De plus, les fibres de carbone à forte épaisseur contiennent généralement plus d'apprêt, tandis que celles à faible épaisseur en contiennent moins.

Conformément aux normes en vigueur pour les fibres de carbone utilisées dans les pales d'éoliennes, les exigences relatives aux propriétés physiques du fil imposent une densité ≤ 1,8 g/cm³. Les exigences relatives aux propriétés mécaniques stipulent une résistance à la traction ≥ 4 000 MPa, un module de traction ≥ 230 GPa et un allongement à la rupture ≥ 1,4 %.

Méthodes d'essai

Les essais de fil de fibre de carbone impliquent une évaluation systématique de ses propriétés physiques, chimiques et mécaniques afin de garantir que le matériau répond aux exigences des applications industrielles dans des secteurs tels que l'aérospatiale, les pales d'éoliennes, la fabrication automobile et les équipements sportifs.

Paramètres clés des tests

Les principaux paramètres de test comprennent la résistance à la traction, le module d'élasticité, le diamètre des fibres, la densité, la teneur en carbone, la torsion, l'allongement à la rupture, la stabilité thermique, la morphologie de surface et la composition chimique.