Le rôle de la fibre de carbone dans les matériaux aérospatiaux

Les industries spatiales et aérospatiales ont été parmi les premières à utiliser les capacités profondes de la fibre de carbone. Au fil des décennies, il a continué à remplacer d'autres matériaux aérospatiaux comme l'aluminium et le titane à des fins structurelles et de conception.

Les pièces d'avion comme les ailes, par exemple, ont connu une demande accrue de composites en fibre de carbone. En effet, l'utilisation de fibre de carbone dans les matériaux aérospatiaux peut à la fois économiser de l'argent et réduire les déchets environnementaux. Lisez la suite pour en savoir plus.

Qu'est-ce que la fibre de carbone ?

Avec une description capable de remplir un livre à elle seule, nous avons résumé. La fibre de carbone est un matériau de luxe extrêmement solide, durable et léger fait d'atomes de carbone. Par conséquent, disposés en longs fils ou fibres cristallins.

Ces fibres imbriquées le rendent cinq fois plus résistant que l'acier et plus léger que l'aluminium. Cela en fait également un puissant concurrent sur le marché des matériaux aérospatiaux. Les produits en fibre de carbone dans l'industrie aérospatiale prennent diverses formes.

Matériaux aérospatiaux en fibre de carbone

Les économies de poids à elles seules grâce à l'utilisation de fibre de carbone au lieu d'autres matériaux aérospatiaux constituent une énorme aubaine pour l'industrie. Il peut également être moulé avec de l'époxy dans presque toutes les formes auxquelles vous pouvez penser, y compris celles qui sont hors de portée des autres métaux. Voici une liste des nombreux endroits où vous pouvez le trouver.

Avions

Utilisée presque partout dans les avions, la position la plus notable de la fibre de carbone est parmi les avions, tels que le Boeing 787 Dreamliner et l'Airbus A350 XWB. Les raisons du passage aux matériaux composites en fibre de carbone sont nombreuses.

Une efficacité énergétique accrue, des performances aérodynamiques améliorées, un nombre réduit de pièces nécessaires et une résistance à la chaleur extrême figurent en tête de liste. Il est difficile de contester ces avantages.

Avec un rapport résistance/poids incroyable, une résistance à l'étirement et une flexibilité, la fibre de carbone est un matériau idéal pour les ailes et la queue des avions. Il ne se corrode ni ne fatigue comme les autres matériaux métalliques aérospatiaux. Cela réduit la maintenance nécessaire.

Hélicoptères

Là où le poids est encore plus préoccupant, la fibre de carbone allège la charge. Il peut remplacer certaines pièces d'hélicoptère en métal comme les pales de rotateur et la queue. Il est également utilisé pour construire des portes, des boîtiers d'instruments, des sièges et d'autres composants intérieurs.

Bien que des pièces plus petites, la différence de poids peut s'accumuler lorsque les métaux lourds sont remplacés par quelque chose de beaucoup plus léger. La résistance de la fibre de carbone à la corrosion et à la fatigue signifie également que tous les boîtiers d'instruments fabriqués à partir de celle-ci auront une durée de vie plus longue et sans dommage. Cela permet d'économiser de l'argent et du temps.

Vaisseau spatial

Avec une super résistance à la chaleur et une faible dilatation thermique, il n'est pas surprenant que la fibre de carbone trouve son chemin dans l'espace. De nombreux engins spatiaux, comme Orion,  l'ont utilisé pour des choses comme des boucliers thermiques et des tuyères de moteur de fusée.

Les composites en fibre de carbone sont également utilisés pour renforcer les réservoirs sous pression utilisés pour le stockage de carburant et les moteurs de fusée à poudre. Les engins spatiaux doivent résister à des températures extrêmement élevées lors de leur sortie et de leur rentrée dans l'atmosphère terrestre. Pour cette raison, la fibre de carbone fournit un support énorme aux pièces internes et externes.

La fibre de carbone dans l'aérospatiale :l'avenir

La demande de composites en fibre de carbone augmente. Bien qu'il soit utilisé depuis des décennies, le matériau de luxe reste roi parmi les autres matériaux aérospatiaux.

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