Matériaux nouveaux : les composites renforcés par les fibres

Résumé

Cet article est un exposé général sur une nouvelle classe de matériaux : les composites renforcés par les fibres.

Dans la première partie, l’auteur expose les principes théoriques qui sont à la base du développement de ces matériaux nouveaux. Ceux-ci se situent d’emblée au premier rang des matériaux modernes (à très hautes performances).

Ils se basent sur une conception révolutionnaire (audacieuse) qui a toujours échoué par le passé, mais qui, aujourd’hui, peut se réaliser pratiquement.

En théorie, il s’agit d’unir, dans une seule structure, deux ou plusieurs constituants individuels, dans l’espoir de retrouver dans le nouveau matériau composite les meilleures propriétés de chacun des constituants individuels sans en hériter leurs défauts.

Les meilleurs composites sont, au surplus, pourvus de propriétés additionnelles nouvelles qu’aucun constituant individuel ne possède séparément. Celles-ci naissent spontanément lorsque l’association des constituants remplit bien les règles du « bon ménage ». Ce sont ces règles qui constituent les base du succès et l’auteur s’efforce de les dégager séparément.

Dans la deuxième partie, on passe en revue les méthodes de fabrication qui ont été utilisées pour obtenir ces nouveaux matériaux, en insistant surtout sur les méthodes de fabrication des composites à matrices métalliques.

Les méthodes de fabrication des composites par co-extrusion, développées par l’auteur, sont plus particulièrement décrites.

Abstract

This article is a general review of a new class of materials, namely the fibre-reinforced composites.

It is divided into two parts. In the first the author treats about the theoretical aspects which form the back-ground of the reinforcement principles which have permitted the development of these new materials. Although very new they have already gained the first place among the modern high performance materials.

They are based on a revolutionary conception which has always failed in the past, but which today can be realized in practice.

In theory, it is necessary to combine, in a single structure two or several components in a new “composite” material, possessing the best properties of each individual component and none of their defects.

The best composites may acquire besides the best properties of the two components some new additional properties, exhibited by none of the individual components. These last properties are spontaneously created when the components are so associated as to work well together into the composite structure, that is they have to stretch, to bend, to strain equally, or, each one in accordance with the other whatever the circumstances in use.

In the second part of this article, one reviews the most successful methods of fabrication of these new materials. Emphasis is put on the fabrication of metal matrix composite materials.

The co-extrusion methods developed by the author are more extensively described.