Fibre de carbone

La fibre de carbone est un matériau se composant de fibres extrêmement fines, de 5 à 15 micromètres de diamètre, et composé essentiellement d'atomes de carbone. Ceux-ci sont agglomérés dans des cristaux microscopiques qui sont alignés plus ou moins parallèlement à l'axe long de la fibre. L'alignement des cristaux rend la fibre extrêmement résistante pour sa taille. Plusieurs milliers de fibres de carbone sont enroulées ensemble pour former un fil, qui peut être employé tel quel ou tissé.

Les fibres de carbone sont caractérisées par leur faible densité (1, 7 à 1, 9), leur résistance élevée à la traction ainsi qu'à la compression, leur flexibilité, leurs bonnes conductivités électrique et thermique, leur tenue en température et leur inertie chimique (sauf à l'oxydation).

Utilisations

La fibre de carbone est utilisée pour renforcer les matériaux composites. Ce type de matériau est utilisé dans toutes applications strict une grande résistance mécanique pour un poids réduit. Exemples :

• le nez et les bords d'attaque des ailes de la navette spatiale sont en fibre de carbone ;
• l'Airbus A380 n'aurait jamais volé s'il n'avait bénéficié de l'allègement et de la rigidité de nombreux éléments en fibre de carbone.

La fibre de carbone est aussi employée pour :

• les véhicules de compétition ; en tuning ;
• les industries aéronautique et spatiale : avions de chasse, Dreamliner...  ;
• les avions et hélicoptères haut de gamme, en modélisme aérien ;
• les équipements sportifs surtout en aviron pour les bateaux et les rames, les arcs sportifs et flèches, raquettes de tennis, mâts/wishbones de planches à voile ;
• les cadres des vélos de compétition sur route et vélos tout terrain ;
• certains archets de violons et violoncelles ;
• des planeurs, voiliers de compétition ;
• des cannes à pêche ;
• des freins hautes performance (Formule 1, aéronautique)  ;
• filtrer les gaz à haute température ;
• comme électrode à large surface pour sa grande résistance à la corrosion ;
• comme composant anti-électrostatique dans les vêtements à hautes performances ;
• comme renforcement des structures en béton armé par collage de tissu en fibre de carbone ;
• comme constituant d'un matériau de remplacement de l'ébène dans la construction d'instruments à vent. Exemple : la clarinette Green Line (Buffet-Crampon).

Inconvénients

• une mauvaise résistance à l'abrasion ainsi qu'aux chocs;
• leur recyclage (broyage problématique)  ;
• leur conductivité, de nombreuses électrocutions ont frappé des pêcheurs après avoir heurté une ligne électrique avec leur canne ; ou des marins en manœuvrant le mât de leur voilier ;
• cette fibre provoquerait sous certaines formes des risques de cancer du poumon (plèvre), sa structure étant proche de celle de l'amiante.

Annexes

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