Matériaux composites

• Présenter un état de l’art fournissant une vision claire des grandes familles de matériaux composites, de leurs composants et de leurs principales caractéristiques mécaniques, physiques et chimiques
• Permettre aux bureaux d’études de sélectionner un matériau composite dans le dimensionnement d’un produit ou d’un système avec prise en compte des contraintes et spécifications thermomécaniques, électriques et environnementales de mise en œuvre et de durabilité
• Présenter les progrès récents dans ces matériaux techniques avancés
• Apporter des exemples industriels permettant d’aider au premier choix de matériaux composites
• Proposer un éclairage sur les enjeux et perspectives en termes de nouveaux matériaux ainsi que sur les acteurs

Introduction générale : Qu’est-ce qu’un composite ?
- Exemples des structures composites
- Comparaison avec des matériaux traditionnels
- Structures
- Propriétés micromécaniques

Présentation des différentes fibres existantes
- Nature : carbone, verre, organique, aramide, céramique
- Mise en oeuvre
- Propriétés et microstructures
- Limitations de chaque type de fibre

Présentation des différentes matrices existantes
- Nature : résines thermodurcissables et thermoplastiques,
- Matrices métalliques et  céramiques
- Propriétés

Techniques de fabrication et de mise en œuvre
- Exploitation de la finesse des fibres
- Techniques manuelles de faible cadence
- Techniques industrielles de cadence moyenne
- Techniques de fabrication de grandes séries
Exemples d’applications industrielles

Mécanismes de renforcement
- Les mécanismes physiques de renforcement
- Interactions entre les fibres et la matrice
- Transfert de charge
- Rôle de l’interface fibre-matrice
- Relations entre les propriétés ultimes des composites et celles des composants

 
Eléments de marché
- Aspects économiques
- Acteurs
- Volumes
- Applications industrielles
- Perspectives

Exemple d’applications industrielles dans les secteurs off-shore et marine
- Introduction : l’environnement marin
- Bateaux, la fabrication de bateaux de plaisance en matériaux composites depuis 70 ans.
Matériaux (polyester et vinyl ester avec fibres de verre), matériaux sandwich.
Conception et dimensionnement (ISO 11215)
Mise en œuvre, de la stratification manuelle à l’infusion
Qualification (essais sur structures, instrumentation en mer)
Bateaux de course (carbone haut module, pré-imprégné époxyde)
- Applications sous-marines
Chargements (pression hydrostatique) et comportement en compression
Dimensionnement
Matériaux et Mise en œuvre (enroulement filamentaire)
Qualification (essais, instrumentation en mer)
Applications off-shore, sub-sea
- Perspectives