FR2562101A1 - Materiau a base de fibres inorganiques, carbure de silicium notamment, utilisable pour la realisation de structures composites - Google Patents

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Abstract

MATERIAU A BASE DE FIBRES INORGANIQUES, CARBURE DE SILICIUM NOTAMMENT, UTILISABLE POUR LA REALISATION DE STRUCTURES COMPOSITES. CE MATERIAU SE PRESENTE SOUS LA FORME D'UN TISSU DU TYPE COMPORTANT DES TRAMES JUXTAPOSEES MAINTENUES PAR UNE CHAINE LACHE, LESDITES TRAMES ETANT CONSTITUEES DE FILS INORGANIQUES (CARBURE DE SILICIUM PAR EXEMPLE) PREALABLEMENT IMPREGNES D'UNE MATIERE IDENTIQUE A CELLE DANS LAQUELLE LE MATERIAU DOIT ETRE INCORPORE ET LES FILS DE CHAINE ETANT EGALEMENT A BASE D'UN MATERIAU IDENTIQUE A LA MATIERE A RENFORCER.

Description

MATERIAU A BASE DE FIBRES INORGANIQUES, CARBURE DE SILI CIUM NOTAMMENT, UTILISABLE POUR LA REALISATION DE STRUC
TURES COMPOSITES.
La presente invention concerne un matériau à base de fibres inorganiques utilisable pour la réalisation de structures composites.
Dans la suite de la description, par fibres "inorganiques", on désigne des fibres qui sont susceptibles d'être utilisées comme matériau de renforcement d'une matière formant matrice telle qu'un métal, un alliage ou une matière plastique, c'est-à-dire des fibres compatibles avec de tels matériaux.
Parmi ces fibres, on peut citer les fibres de carbone, de carbure de silicium, de carbure de bore..
Dans la suite de la description, l'invention sera décrite plus particulièrement pour un matériau à base de fibres de carbure de silicium mais il est évident que cela n'est pas limitatif et qu'elle couvre également tous les matériaux similaires réalisés à partir de fibres équivalentes.
Récemment, il a été proposé d'utiliser des trichites de carbure de silicium comme matériau de renforcement d'une matière formant matrice tel qu'un métal, un alliage ou une matière plastique.
Ainsi que cela ressort de la demande de brevet français n" 2 531 069, la matière formant matrice (métal, alliage, matière plastique) est introduite dans une base fibreuse constituée par un gateau spongieux formé à partir de ces trichites de carbure de silicium. La structure resultante est transformée par compression à la forme désirée Si cela est nécessaire.
Une telle manière de procéder présente cependant un inconvénient majeur qui est celui du stockage et de la manipulation de la matière fibreuse de base dont les filaments sont de faibles longueurs.
I1 a été également proposé d'utiliser ces fibres de carbure de silicium sous la forme de filaments.
De tels filaments ont cependant comme inconvénient d'avoir une faible résistance à l'abrasion et sont difficiles à mouiller a coeur avec une matière formant matrice (métal par exemple), ce qui peut conduire à des défauts d'homogénéité.
Enfin, il a été récemment proposé, afin de surmonter ces inconvénients, d'enduire le fil de carbure de silicium dsun métal, par exemple d'aluminium. On obtient ainsi un matériau comparable à un filament métallique, semirigide, tel qu'un jonc. L'utilisation en est très délicate compte-tenu du fait de la très faible résistance à la flexion, ces fils (ou joncs) étant très cassants.
Or on a trouvé, et c'est ce qui fait l'objet de la présente invention, un nouveau type de matériau à base de carbure de silicium qui surmonte les inconvénients des structures fibreuses proposées à ce jour.
D'une manière générale, le matériau selon l'invention se présente sous la forme d'un tissu du type comportant des trames juxtaposées maintenues par une chaîne lache, ledit tissu étant caractérisé par le fait
- que les trames sont constituées de fils inorganiques préalablement imprégnés d'une matière identique à celle dans laquelle le matériau doit être incorporé
- que les fils de chaîne sont également à base d'un matériau identique à la matière à renforcer.
Ainsi, lorsque les fibres inorganiques sont des filaments de carbure de silicium et qu'elles doivent être incorporées dans un métal, aluminium par exemple, la couche d'enduction sera également à base du même métal, aluminium, ainsi que les fils de chaîne.
L'invention et les avantages qu'elle apporte seront cependant mieux compris grâce à l'exemple de réalisation donné ci-après à titre indicatif mais non limitatif.
On réalise un matériau à base de carbure de silicium utilisable pour la réalisation d'une structure composite en aluminium.
Ce matériau est réalisé sur un métier à tisser conventionnel se caractérisant cependant par le fait que l'insertion de la trame est réalisée de manière positive, par exemple au moyen d'une lance.
La chaîne de ce tissu est constituée de lames d'aluminium ayant une épaisseur de 25 microns et une largeur de 325 microns.
La densité en chaîne est de 3,3 fils.cm (+ ou 0,3).
Lors du tissage, les fils de chaîne sont maintenus rectilignes en exerçant cependant une tension minimale sur lesdits fils.
Comme trame, on utilise un fil semi-rigide constitué de 500 filaments de carbure de silicium préalablement imprégné d'aluminium. Ces fils (ou joncs) ont un diamètre moyen d'environ 0,6 mm et présentent la caractéristique d'être très cassants à la flexion.
Le tissage est réalisé de manière à obtenir des trames consécutives jointives, la réduction étant, dans le cas présent, de onze coups/centimètre.
Afin que les trames soient maintenues parfaitement parallèles, on utilise une armure peu liée du type
Sergé 2 lie 2.
On obtient un tissu qui est enroulé de manière con ventionnelle et peut être facilement stocké et manipulé.
Ce tissu peut être utilisé comme élément de renforcement d'une matrice en aluminium. Le matériau composite obtenu présente, par rapport aux matériaux antérieurs, une très grande homogénéité qui peut s'expliquer par le fait que les fils de chaîne ainsi que le revêtement des fils de trame en carbure de silicium sont également en aluminium.
Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit précédemment mais elle en couvre toutes les variantes réalisées dans le même esprit.

Claims (5)

REVENDICATIONS
1/ Matériau à base de fibres inorganiques utilisable pour la réalisation de structures composites, matériau se présentant sous la forme d'un tissu comportant des trames juxtaposées maintenues par une chaîne lâche, caractérisé par le fait
- que les trames sont constituées de fils inorganiques préalablement imprégnés d'une matière identique à celle dans laquelle le matériau doit être incorporé,
- que les fils de chaine sont également à base d'un matériau identique à la matière à renforcer.
2/ Matériau selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les fils inorganiques sont des fils en carbure de silicium.
3/ Matériau selon la revendication 2, caractérisé par ie fait que lorsque les fils à base de carbure de silicium sont destinés à être incorporés dans un métal, la couche d'enduction est également à base de ce métal ainsi que les fils de chaine.
4/ Matériau selon la revendication 3, caractérisé par le fait que les fils à base de carbure de silicium sont recouverts d'une couche d'aluminium, les fils de chaîne étant également à base d'aluminium.
5/ Matériau selon la revendication 4, caractérisé par le fait que l'armure du tissu est une armure peu liée du type Sergé 2 lie 2, les fils de trame à base de carbure de silicium recouverts d'aluminium étant maintenus jointifs et les fils de chaîne étant constitués par des lames d'aluminium.
MANDATAIRE : Cabinet Michel LAURENT
DEPOSANT : Société dite "BROCHIER S.A."
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