Composites ignifuges durables

Nouveaux matériaux FST pour le secteur naval

La tendance vers une durabilité accrue pourrait bientôt devenir des exigences législatives dans l'Union européenne, par exemple dans le secteur automobile, le règlement sur les véhicules hors d'usage ; obligeant les fabricants à déclarer le contenu recyclé des véhicules, 25 % du plastique utilisé pour les nouveaux véhicules doit provenir de matières premières recyclées ainsi que d'autres exigences qui incitent les fabricants à recycler plus efficacement et à récupérer des matières premières de meilleure qualité (référence : https://environment.ec.europa.eu/topics/waste-and-recycling/end-life-vehicles/end-life-vehicles-regulation_en ).

Le changement climatique oblige le secteur de l'aviation à développer et à mettre en œuvre des innovations matérielles plus durables pour les avions. Par exemple, l'innovation dans ce secteur au cours des prochaines années recherchera des matériaux composites plus durables pour les intérieurs d'avions, en mettant l'accent sur les matériaux composites biosourcés et les matériaux recyclables après leur durée de vie utile. Cela est particulièrement pertinent dans la gestion des déchets de matériaux composites générés par le marché des intérieurs d'avions, qui sont fréquemment remplacés tous les 4 à 7 ans [Zarnowka, 2023, Sustainability Assessment of a Sustainable Innovation for the Aviation Industry: Case Study of Bio Composites for Aircraft Interiors]. Avec des applications telles que les intérieurs d'avions, il existe des propriétés critiques pour la sécurité, notamment la résistance au feu, où il est essentiel que les efforts de recherche visent à développer des matrices polymères de type phénolique biosourcées et/ou recyclables qui atteignent les qualifications nécessaires pour la résistance au feu (de l'ensemble du composite) tout en réduisant leur impact environnemental. Ceux-ci peuvent à leur tour être combinés avec des renforts en fibres recyclées tels que la fibre de carbone recyclée et la fibre phénolique.

Figure 2 : Support usiné à partir d'une plaque composite à matrice phénolique renforcée de carbone recyclé de 30 mm d'épaisseur

Les composites avancés renforcés de fibres à haute résistance et à module élevé sont des matériaux importants dont les caractéristiques peuvent être adaptées pour offrir, par exemple, des performances à haute température, un bon amortissement des vibrations, un faible coefficient de dilatation thermique (CTE), une résistance au feu et sont essentiels dans les applications qui privilégient l'allègement, ce qui en fait le choix évident pour les applications de transport. Les performances finales du matériau composite peuvent être conçues en fonction de :

1. Le type de matériaux constitutifs utilisés comme renfort en fibres (par exemple, carbone, verre, basalte de lin) et matrice polymère (par exemple, époxy, phénolique, polyester)

2. La disposition directionnelle (par exemple quasi-isotrope) de la forme du renfort textile (par exemple tissus tissés, non frisés, etc.)

3. La stratégie de fabrication utilisée pour assembler les différents éléments constitutifs afin de former un nouveau matériau composite, par exemple le moulage liquide, la méthode de préimprégnation, la stratification humide, etc.

Chez Juno Composites, nous étudions de nouvelles formulations de résines phénoliques adaptées aux techniques de fabrication de composites de pointe actuelles. Bien que ces types de polymères possèdent généralement des propriétés mécaniques et une résistance chimique inférieures à celles de l'époxy, ils sont essentiels pour les applications où la résistance au feu est d'une importance primordiale, par exemple les panneaux intérieurs d'avions, le pétrole et le gaz offshore, les transports en commun et l'électronique.

Juno Composites développe actuellement une gamme de composites renforcés de fibres à matrice phénolique à faible teneur en formaldéhyde libre , utilisant des fibres de carbone recyclées, des textiles en fibres de carbone et de verre continues, des textiles en fibres naturelles qui seront disponibles sous diverses formes de matériaux, notamment des feuilles minces, des panneaux sandwich, des feuilles, des plaques et des billettes/blocs (pour l'usinage de pièces complexes telles que des supports composites). Dans le cadre de l'étape de conception du matériau, outre les performances mécaniques et de toxicité au feu et à la fumée (FST), nous nous assurons que les éléments constitutifs (renfort en fibres et matrice polymère) et la pièce composite moulée sont plus durables et conformes à REACH.

Pour en savoir plus, cliquez sur le lien vers l'article original.