Matériaux composites : un lien entre le passé et le présent
Les matériaux composites sont un lien entre le passé et le présent
M.M Anmar Shakir Jassim Al-Obeidi
Faculté des sciences appliquées – Hit / Cours du département de l'environnement
Les informations historiques indiquent que l'homme a utilisé des matériaux composites renforcés de fibres et des composites végétaux résineux depuis les temps anciens. Les preuves historiques et archéologiques montrent que l'homme ancien qui vivait dans la vallée de l'Euphrate était le premier à utiliser des matériaux composites dans sa vie quotidienne il y a plus de trois mille ans. De plus, les anciens Égyptiens, en l'an (1500 av. J.-C.), ont utilisé le principe de la momification des momies avec des fibres de coton et de lin imprégnées de résines naturelles. Bien que le terme matériaux composites soit ancien, les techniques modernes pour divers matériaux composites n'ont été réalisées qu'à partir du XXe siècle, notamment après la découverte des polymères. .
En effet, la période de la Seconde Guerre mondiale a été une période de progrès scientifique et technique en raison du besoin de technologies modernes, qui nécessitaient des matériaux ayant de bonnes spécifications telles que.
((1) la résistance et la durabilité.
(2) la faible densité.
(3) de bonnes propriétés d'isolation thermique.
(4) une grande dureté.
(5) la résistance aux températures.
(6) l'obtention de propriétés spécifiques dans des directions spécifiques.
(7) la possibilité de former différentes formes facilement et à un coût relativement faible.
Les polymères se caractérisent par leur faible densité, mais ils manquent de résistance et de durabilité. Ainsi, l'innovation des matériaux composites polymères a constitué le premier pas vers l'atteinte de ces propriétés idéales souhaitées.
Il apparaît que l'émergence des matériaux composites était due à l'absence d'un matériau unique pouvant posséder toutes les propriétés ou caractéristiques requises pour des applications importantes. Ainsi, les composites polymères renforcés de fibres et les mélanges polymères ont évolué et suscité un intérêt croissant pour répondre aux exigences du développement industriel que connaît le monde, comme l'industrie automobile, aéronautique, spatiale, navale et des matériaux de construction.
L'expansion de l'utilisation des polymères organiques dans la fabrication de matériaux composites polymères peut être attribuée à plusieurs raisons, notamment :
1- leur capacité à se lier avec le matériau de renforcement.
2- le transfert des contraintes vers les fibres en raison du bon contact entre elles et les fibres.
3- la compatibilité chimique entre elles et les fibres, car les surfaces des fibres sont recouvertes de substances chimiques qui aident à un bon lien entre la résine et la fibre dans la zone de surface intermédiaire (Interface).
4- lorsqu'elles contiennent des fibres, elles forment de fines couches entre les fibres qui empêchent le contact direct entre elles, ce qui permet d'éviter les ruptures soudaines causées par la propagation des fissures sous des contraintes élevées.
5- elles ne rouillent pas et ne se corrodent pas.
6- légères et très durables.
Le progrès scientifique dans l'industrie des polymères a conduit à la création de nouveaux matériaux polymères avec des caractéristiques souhaitées par le biais du mélange de polymèresPolymer Blending, où les mélanges polymères sont définis comme un mélange de deux types ou plus de polymères mélangés physiquement, de sorte que le mélange résultant possède des propriétés communes entre les composants de base en fonction de la qualité des polymères et de la méthode de mélange. .
Il existe plusieurs types de mélanges polymères classés selon le type d'entrelacement physique, y compris les réseaux polymères interconnectés (IPN'S) (Interpenetrating Polymeric Networks), qui impliquent la présence de deux types ou plus de chaînes polymères similaires et physiquement entrelacées, tout en conservant les propriétés structurelles des deux chaînes, et confèrent à l'alliage des propriétés communes entre les deux types. Les réseaux polymères interconnectés ont été intégrés dans de nombreuses applications industrielles importantes, en raison de leurs nouvelles propriétés qui surpassent celles des matériaux qui les composent.