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FP7

CARHAY2011 Résultat en bref

Project ID: 298156
Financé au titre de: FP7-JTI
Pays: Royaume-Uni

Des nanomatériaux pour améliorer les éléments composites des avions

Le secteur aérospatial est le premier à avoir été séduit par les matériaux composites avancés. Mais malgré de belles promesses, les composites restent chers à fabriquer et très fragiles. Des chercheurs financés par l'UE ont ajouté des nanomatériaux de carbone à la base polymère en vue de la rendre plus solide et plus rigide.
Des nanomatériaux pour améliorer les éléments composites des avions
Les nanocomposites polymères représentent une nouvelle catégorie de composites particulièrement prisés par les laboratoires de recherche et les industriels. Les propriétés électriques, mécaniques et thermiques extraordinaires des nanotubes de carbone (NTC) et du graphène en font des produits intéressants pour renforcer les polymères et ainsi obtenir des matériaux ultra-performants.

En incorporant des nanomatériaux dans des plastiques renforcés à la fibre de carbone (PRFC), les chercheurs du projet CARHAY2011 (Design, manufacturing and impact testing of advanced composite materials) ont constaté une hausse de 50 % de la résistance à la compression après impact (CAI) par rapport aux PRFC traditionnels. Par ailleurs, les matériaux obtenus ont fait état d'une meilleure résistance aux fractures et à la compression.

L'ajout de nanomatériaux afin de rendre les PRFC plus performants s'avère particulièrement efficace pour optimiser la dispersion de la charge et l'interaction interfaciale au sein de la matrice polymère. Les méthodes traditionnelles d'optimisation de la dispersion prévoyaient jusqu'à présent l'utilisation de solutions acides puissantes et d'ultrasons, ce qui ne permettait pas une production évolutive et comportait des risques pour les nanocarbones. L'équipe du projet CARHAY2011 a utilisé un traitement au plasma novateur, qui leur a permis de contrôler l'ampleur et le type des changements des propriétés de la surface de la charge. Ce nouveau procédé de modification de la surface est évolutif et écoénergétique.

Grâce à une infusion de résine, les scientifiques ont pu démontrer et tester des panneaux rigides de taille réelle (0,9 x 0,6 m2). D'importants volumes de résine ont été produits (jusqu'à 10 kg) avec des charges NTC et en graphène. L'équipe a également montré qu'il était possible de fabriquer un panneau incorporant des raidisseurs en une seule étape, pour des structures plus légères et moins chères.

Les améliorations au niveau de la résistance CAI des composites grâce à l'ajout de nanomatériaux de carbone ont permis de réduire le poids, ce qui favorise également une baisse de la consommation de carburant et des émissions connexes. Les résultats du projet ont été diffusés grâce à un communiqué de presse, une affiche et deux publications.

Informations connexes

Mots-clés

Avion, matériaux composites, nanotubes de carbone, graphène, infusion de résine
Numéro d'enregistrement: 180970 / Dernière mise à jour le: 2016-04-06
Domaine: Technologies industrielles