Types de matériaux composites

Types de matériaux composites

Les matériaux composites constituent des substituts appropriés à l'aluminium, au titane et à l'acier dans certaines applications en raison de leur légèreté, de leurs bonnes performances, de leur faible teneur en carbone et de leur faible consommation d'énergie.Les matériaux composites peuvent être divisés en composites textiles, composites verts, biocomposites et composites hybrides.

Les composites possèdent d'excellentes propriétés telles que le respect de l'environnement, la dégradabilité et la non-toxicité, qui ont attiré une large attention.En outre, la production de matériaux polluants et causant de graves dommages à l'environnement est également soumise à un contrôle légal strict.L'industrie recherche constamment de nouvelles façons d'améliorer la qualité et la production des matières premières tout en réduisant les coûts.De 2017 à 2025, le marché des résines composites s’est développé rapidement, les Amériques, l’Asie-Pacifique, l’Europe, le Moyen-Orient et l’Afrique étant en tête du monde.Les composites polymères ont été largement utilisés dans les secteurs de l'automobile, de l'aérospatiale, de la construction, de l'emballage et autres ;et le marché se développe rapidement.À l'heure actuelle, les fibres artificielles telles que la fibre de verre et la fibre de carbone sont largement utilisées dans les composites polymères pour améliorer leurs performances globales.Cependant, si un ou plusieurs matériaux polymères renforcés de fibres sont combinés, ils sont appelés « composites hybrides ».

Classement des matériaux composites :

De manière générale, il existe quatre types de matériaux composites : - Les composites textiles - Les biocomposites - Les composites verts - Les composites hybrides

1. Composites textiles

Les composites textiles (également appelés composites renforcés de fibres) ont été largement utilisés au cours des dernières décennies en raison de leurs propriétés uniques.Différents types de matériaux de renforcement dans les composites polymères sont des matériaux textiles, notamment les composites polymères renforcés par des renforts en fibres.Les renforts fibreux ont été explorés depuis l’avènement des matériaux composites.Ces fibres de renfort comprennent les fibres (fibres courtes et fibres longues), les fils et les tissus.Les tissus sont divisés en structures tissées, non tissées et tricotées.Parmi tous les types de renforts textiles, les tissus tissés sont les plus appréciés car ils sont plus faciles à manipuler et ont une bonne résistance à la traction aussi bien dans le sens chaîne que trame.Les anciens Égyptiens utilisaient des fibres naturelles comme matériau composite.Ils mélangeaient la boue du Nil avec de la paille pour fabriquer des briques et produisaient des briques plus solides après cuisson au soleil.Le chanvre, le lin, la ramie, le bambou, le sisal, les fibres de feuilles, les fibres de graines, les fibres d'herbe ou les fibres de bois conviennent tous à la fabrication de composites.Les composites textiles sont généralement utilisés en raison de leur rapport résistance/poids et rigidité/poids élevés.

2. Biocomposites

Les biocomposites sont fabriqués en combinant une matrice polymère et des fibres naturelles, qui ont des propriétés différentes.Cependant, lorsqu’il est combiné, le matériau obtenu possède des propriétés supérieures à celles de la matrice polymère individuelle et des fibres naturelles, et convient à une variété d’applications technologiques.La matrice polymère assure la structure et la forme du matériau, tandis que les fibres naturelles renforcent les propriétés (traction, flexion, choc…) du biocomposite final.Les biocomposites sont un domaine émergent et une gamme de polymères ont été étudiés comme matrices pour le renforcement des fibres naturelles.Les polymères sont synthétisés à partir de combustibles fossiles, de ressources biologiques ou d’une combinaison des deux.Les polymères synthétiques comprennent le PP, le polyéthylène, les phénols et le polystyrène.À ce jour, la plupart des biocomposites sont fabriqués à partir de polymères synthétiques, qui ont un large éventail d’applications en raison de leur faible coût de production, de leur facilité de transformation, de leur légèreté et de leur capacité à être moulés sous différentes formes.Les polymères synthétiques renforcés de fibres naturelles ont été largement utilisés dans les applications d'emballage et automobiles.

3. Composites verts

Le développement de composites verts fabriqués à partir de matériaux 100 % biosourcés est un sujet de recherche brûlant.Ces matériaux présentent plusieurs avantages, tels qu'un faible coût, une biodégradation acceptable, une faible densité, un rapport d'aspect élevé et une résistance élevée, ce qui en fait l'un des matériaux les plus performants.Les forces motrices derrière le développement de composites 100 % verts sont l'inquiétude croissante concernant l'impact négatif des polymères synthétiques et des composites à base de polymères synthétiques sur l'environnement, les ressources limitées en combustibles fossiles et le manque de compréhension des propriétés des fibres naturelles qui améliorent la qualité de vie. performances des composites.Diverses fibres naturelles ont été utilisées pour produire des composites verts, notamment le lin, le sisal, le chanvre, le coton, le chanvre et l'agave.Ils sont abondamment disponibles et renouvelables.Des sous-produits agricoles tels que la bagasse et les tiges de maïs ont également été utilisés comme matériaux de renforcement.

4. Composites hybrides

Les composites hybrides sont un matériau polymère renforcé par deux ou plusieurs fibres ou charges, ou un matériau polymère renforcé par une ou plusieurs fibres ou charges.Les résultats montrent que la résistance à la traction du système composite est meilleure que celle d’un renfort simple.Lorsqu'il existe de nombreux types de charges, une charge peut jouer un rôle complémentaire, mais son inconvénient est qu'une charge est chère et a un module de traction élevé, tandis que l'autre charge est relativement bon marché et a un faible module de traction.Cependant, dans les composites polymères renforcés de fibres synthétiques et naturelles, l'ajout de fibres synthétiques contribue à réduire l'absorption d'humidité et à améliorer les performances, tandis que les fibres naturelles peuvent réduire l'empreinte carbone et le prix du produit final.Les performances des composites hybrides dépendent de divers facteurs ;ces facteurs comprennent la charge des fibres, la disposition et l'orientation des fibres, la dispersion des fibres, la taille des fibres et l'adhésion interfaciale entre la fibre et la matrice ou la matrice polymère.L'hybridation peut être réalisée en combinant des fibres synthétiques avec des fibres synthétiques, des fibres synthétiques avec des fibres naturelles, des fibres naturelles avec des fibres naturelles et en ajoutant des nanocharges (telles que des nanoargiles, des nanotubes de carbone, des flocons de graphite et des nanoparticules d'oxyde métallique) aux composites polymères renforcés.

Conclusion

Avec le développement rapide de la technologie des composites, YINSU Flame Retardant Company, avec sa profonde expérience dans le domaine de la science des matériaux, a lancé trois retardateurs de flamme haute performance pour répondre aux besoins croissants en matière de sécurité.Ces produits jouent non seulement un rôle clé dans l'amélioration de la résistance au feu des matériaux, mais promeuvent également l'industrie des composites vers une direction plus sûre et plus respectueuse de l'environnement.Les retardateurs de flamme à haute teneur en phosphore rouge FRP-750A et FRP-950X, ainsi que l'antimoine composite T3, sont le résultat de la recherche et du développement minutieux de YINSU pour différents scénarios d'application.Ils peuvent non seulement fournir d'excellents effets ignifuges pour les composites textiles, bio, verts et hybrides, mais également garantir que les matériaux répondent à des normes de sécurité plus élevées tout en conservant leurs excellentes performances d'origine.Voyons comment YINSU mène l'industrie des matériaux composites vers un avenir plus durable et plus sûr grâce à ses produits innovants.