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Qu’est-ce qu’un corps fritté ?

Un corps fritté est un objet qui devient dense lorsque des métaux en poudre sont durcis puis assemblés par des atomes à une température inférieure à leur point de fusion.

Dans les premiers stades du corps fritté, les particules de poudre forment un collet lié. La diffusion d’ions, d’atomes et de molécules à la surface du col augmente la taille du col et réduit la surface du corps fritté. Le diamètre du col est alors d’environ 30 % du diamètre des particules.

Les pores à l’intérieur du corps fritté changent de forme pour prendre une forme tubulaire et se connectent les uns aux autres. Les pores dans cet état sont appelés pores ouverts. Finalement, la densité relative dépasse 95 % et les pores sont dispersés à l’intérieur du corps fritté, ce qui donne un état de pores fermés.

Utilisations des corps frittés

Les corps frittés sont utilisés pour former des matériaux qui ne peuvent pas être traités par déformation plastique, comme le laminage et le forgeage. Ils sont utilisés, par exemple, dans la métallurgie des poudres et dans la fabrication de céramiques. Par rapport au moulage, où les défauts dépendent des conditions des moules et de l’eau chaude, le frittage offre une plus grande liberté de forme et est donc utilisé pour des pièces aux formes complexes, telles que les pièces de moteur automobile, les pièces de transmission, les petits engrenages et les roulements.

Le frittage peut être utilisé avec presque tous les métaux qui peuvent être transformés en poudre. Le frittage s’applique donc également aux pièces en tungstène et en molybdène, qui ont des points de fusion élevés, et au titane, qui a tendance à réagir avec d’autres éléments à des températures élevées.

Autres informations sur les corps frittés

Caractéristiques des corps frittés

Les principales méthodes de frittage sont classées en frittage sous pression atmosphérique et frittage sous pression, mais la recherche et le développement du frittage assisté par champ électromagnétique en tant que nouvelle méthode ont progressé et certaines applications pratiques ont commencé.

1. Le frittage sous pression atmosphérique
Le frittage sous pression atmosphérique est une méthode de frittage dans laquelle l’atmosphère est à la pression atmosphérique. Il peut être divisé en deux catégories : le frittage en phase liquide, dans lequel une phase liquide est générée à haute température par des additifs et la densification a lieu, et le frittage en phase solide, dans lequel le transfert de masse entre les phases solides a lieu sans générer de phase liquide et la densification a lieu.

2. Le frittage sous pression
Il s’agit d’une méthode de densification par application d’une pression externe et comprend le frittage par pressage à chaud et le frittage isostatique à chaud. Dans le cas du frittage par pressage à chaud, une pression uniaxiale est appliquée à la poudre, tandis que dans le cas du frittage isostatique à chaud, la poudre est encapsulée dans du verre ou du métal et pressurisée avec du gaz pour se solidifier.

3. Le frittage assisté par champ électromagnétique
Le frittage sous pression par courant pulsé, le frittage par micro-ondes/ondes millimétriques et le frittage assisté par champ électrique sont disponibles. Le frittage par pression à courant pulsé est une méthode de frittage qui consiste à faire passer un courant pulsé de plusieurs milliers d’A à travers un moule conducteur tout en appliquant une pression, ce qui permet de fritter des matériaux ayant des points de fusion élevés qui ne peuvent pas être traités par la méthode de la presse à chaud. Le frittage par micro-ondes et ondes millimétriques est une méthode de frittage par auto-chauffage à partir de l’intérieur du dérivé, qui présente un rendement thermique élevé et permet d’effectuer un traitement thermique en peu de temps. En augmentant la température ambiante tout en alimentant directement le compact de poudre, le frittage peut être effectué à des températures plus basses qu’avec le frittage à pression atmosphérique.

Qu’est-ce qu’un matériau poreux ?

Un corps poreux, ou matériau poreux, est un matériau présentant un grand nombre de petits vides ou cavités internes. De nombreux matériaux poreux existent dans la nature : la pierre ponce, le charbon de bois, les coquillages, les plantes, les os et d’autres matériaux dont le tissus présente une structure poreuse. Les ruches d’abeilles ont également une structure dite poreuse avec des colonnes hexagonales creuses et régulières, disposées sans espace, communément appelée structure en nid d’abeille.

Outre les matériaux naturels, l’industrie transforme également les métaux, les résines, le verre et d’autres matériaux pour former des structures poreuses artificielles. En effet, l’industrie produit un grand nombre de matériaux poreux pour divers usages.

Utilisations des matériaux poreux

Les matériaux poreux présents dans la nature sont souvent utilisés. Les principaux matériaux poreux naturels et leurs utilisations sont les suivants :

• Zéolithes : catalyseurs, conditionneurs de sol et matériaux de purification de l’eau
• Charbon de bois : matériau désodorisant, absorbant l’humidité et filtrant
• Coquilles : matériau de purification de l’eau pour les rivières et les lacs

Les matériaux poreux fabriqués à partir de divers matériaux sont également utilisés dans un grand nombre de domaines.

• Métaux poreux : matériaux de construction pour les bâtiments et les machines industrielles, matériaux d’atténuation des chocs et filtres pour les automobiles, os artificiels et implants
• Verre poreux : membranes de séparation, supports de catalyseurs
• Résines poreuses (résines moussées) : isolants thermiques, matériaux de rembourrage, absorbeurs de sons

Caractéristiques des matériaux poreux

Les caractéristiques des matériaux poreux dépendent non seulement des éléments de composition, mais aussi du mode de structure poreuse. Par exemple, la taille des vides a une influence significative sur les propriétés poreuses. Lorsque les matériaux poreux sont utilisés comme adsorbants ou matériaux de séparation, la taille des molécules qui peuvent être adsorbées ou séparées dépend de la taille des pores. Lorsque les matériaux poreux sont utilisés comme composants structurels, plus les pores sont petits, plus la résistance mécanique est élevée, mais plus le matériau est lourd.

L’état de formation des vides influence également les propriétés des matériaux poreux. Les structures poreuses comprennent des « structures à pores indépendants », dans lesquelles les pores individuels sont formés indépendamment, et des « structures à pores continus », dans lesquelles les pores voisins sont connectés entre eux.

Si l’on prend l’exemple des résines poreuses telles que la mousse de polystyrène et la mousse d’uréthane, les matériaux poreux dotés d’une structure à pores indépendants ne laissent pas passer les gaz ou les liquides vers l’intérieur. Cela signifie que l’air est toujours piégé à l’intérieur du corps poreux, ce qui lui confère des propriétés d’isolation thermique, de flottabilité et d’amortissement élevées. D’autre part, les matériaux poreux avec une structure de pores continue sont moins rigides que ceux avec une structure de pores indépendante, mais ont d’excellentes propriétés d’absorption de l’eau et du son.

Que sont les tubes structuraux？

Les tubes structuraux en acier sont des tubes fabriqués en acier et utilisés à des fins structurelles dans la construction et le génie civil. La forme de la section transversale des tubes en acier peut être circulaire ou carrée. Leur nom changera en fonction et ils pourront alors être simplement appelés tubes en acier carrés.

Il existe de nombreux types de tubes structuraux en acier, dont la plupart sont normalisés par les normes en vigueur. Les tubes en acier au carbone pour usages structuraux généraux (STK) sont largement utilisés dans la construction générale, le génie civil, les piliers de soutien, les tours en acier et les pièces de machines. Les tubes structuraux en acier (STKR) sont carrés et utilisés dans la construction et le génie civil. Les tubes structuraux en acier pour machines (STKM) sont utilisés pour les pièces de machines telles que les automobiles, les machines de construction, les machines industrielles et les meubles en acier. Les tubes structuraux en acier pour machines (STKMR), communément appelés petits carrés, sont minces et utilisés pour les automobiles et les meubles en acier.

Les tubes structuraux en acier au carbone (STKN) ont une bonne soudabilité et sont donc principalement utilisés pour les éléments de structure des bâtiments. Les autres produits comprennent les tubes en acier au carbone soudés par résistance électrique pour les structures automobiles (STAM), les tubes en acier à haute résistance pour les tours en acier (STKT) et les tubes en acier inoxydable pour les structures de machines (SUS-TK).

Utilisations des tubes structuraux

Les exemples spécifiques d’applications des tubes structuraux en acier peuvent être classés par domaine : dans les éléments de construction, les supports à ossature métallique pour les bâtiments, les entrepôts, les immeubles d’appartements, les maisons individuelles et les parkings à étages ; les supports de toiture pour les stades de baseball, les stades et les gares ferroviaires ; et les contreventements pour la résistance aux tremblements de terre. Les composants orientés vers le paysage comprennent les panneaux routiers, les feux de signalisation, les glissières de sécurité et l’éclairage, les lignes aériennes de chemin de fer et les signaux ferroviaires, ainsi que les piliers de torii et les garde-corps.

Les composants des équipements de loisirs pour les parcs, les parcs d’attractions et les parcs à thème comprennent notamment les toboggans, les barres en tout genre, les espaces sportifs, les grandes roues, les montagnes russes, entre autres. On retrouve des tubes d’acier dans les composants des ponts piétonniers, des ponts à canalisations et des passerelles de construction, tandis que dans les structures offshore, les tubes d’acier sont utilisés pour les fondations offshore, les fondations d’éoliennes offshore, les piliers flottants et les barrières anti-tsunami (haute vague provoquée par un séisme ou une éruption). Dans les éléments de génie civil, les tubes d’acier sont utilisés pour les pieux de tuyaux en acier, les pieux de fondation de murs d’isolation acoustique et les matériaux d’échafaudages temporaires, tandis que dans les équipements de transport, ils sont utilisés pour les matériaux de rouleaux de convoyeurs, les rayonnages logistiques, les palettes et les matériaux de suspension de peinture automobile.

Caractéristiques des tubes structuraux

Les tubes structuraux en acier se caractérisent par le fait qu’ils n’ont pas de direction dans leur section circulaire, qu’ils ont le plus grand moment secondaire dans la même surface de section, et qu’ils ont une grande résistance à la compression et à la torsion. En outre, la résistance à la pression du vent est supérieure à celle d’éléments structurels tels que l’acier façonné, ce qui permet de concevoir des structures légères et économiques. Le poids réduit présente également l’avantage de diminuer les coûts de transport et de permettre l’utilisation d’unités plus grandes. En outre, elles ont aussi un aspect pouvant être arrondi ce qui peut représenter un intérêt esthétique pour la construction.

Il existe plusieurs méthodes de fabrication des tubes structuraux en acier. La méthode de soudage par résistance électrique utilise des bobines laminées à chaud comme matériau, les transforme en tubes et les produit en masse dans une usine intégrée au moyen d’un soudage par résistance à haute fréquence. Les tubes en acier sans soudure sont fabriqués à partir de billettes d’acier rondes, qui sont chauffées puis transformées en tubes creux à l’aide d’un perforateur. Les tubes LSAW sont fabriqués en biseautant des plaques épaisses, en les formant à la presse en tubes et en les soudant à l’intérieur et à l’extérieur à l’aide de la méthode de soudage à l’arc submergé. Les tubes en acier en spirale sont fabriqués à partir de bobines laminées à chaud, déroulées à un certain angle par rapport au tube, formées en spirale et soudées à l’intérieur et à l’extérieur par la méthode de soudage à l’arc submergé.

Qu’est-ce qu’une tôle d’acier anti-vibrations ?

Les tôles d’acier antivibrations peuvent être composées de multiples façons : se sont généralement des plaques d’acier antivibrations composites, dont l’amortissement des vibrations est soit renforcé par le collage d’une résine antivibrations à la surface de la plaque d’acier, soit par la prise en sandwich d’un matériau antivibrations entre deux plaques d’acier. Il existe également des alliages antivibrations qui absorbent l’énergie des vibrations, tels que les alliages de zinc. Ces matériaux suppriment la résonance des plaques d’acier et convertissent l’énergie des vibrations en chaleur. Ils sont principalement utilisés pour réduire le bruit et les vibrations dans les machines. Les adhésifs viscoélastiques, le caoutchouc butyle, les tissus non tissés, les peintures et les alliages sont également utilisés comme matériaux d’amortissement des vibrations.

Les tôles d’acier utilisées pour les tôles anti-vibrations comprennent les tôles d’acier laminées à chaud, les tôles d’acier laminées à froid, les tôles d’acier galvanisées, les tôles d’acier galvanisées à chaud, les tôles d’acier allié et les tôles d’acier allié, qui peuvent être sélectionnées en fonction de l’application sans compromettre les avantages de la tôle d’acier.

Utilisation des tôles d’acier anti-vibrations

Les fabricants de machines bruyantes fixent parfois leurs propres matériaux antivibrations sur les panneaux extérieurs pour réduire le bruit, mais il est plus courant d’utiliser les différents types de tôles d’acier anti-vibrations disponibles auprès des fabricants spécialisés.

Parmi les exemples pratiques de tôles acier anti-vibrations, on peut citer les carters d’huile, les couvercles de chaîne de moto, les tableaux de bord, les panneaux de porte, les toits de capot et les couvercles de came dans le secteur automobile. Dans le domaine de l’électroménager, on peut citer les carrosseries de machines à laver, de réfrigérateurs, les panneaux de climatiseurs et les cadres de haut-parleurs. Dans le secteur de la construction, il est également utilisé dans les matériaux de couverture pour réduire le bruit de la pluie et, avec lui, pour renforcer l’isolation thermique. Il est également utilisé pour les rails de rideaux dans les hôpitaux.

Principe des tôles d’acier anti-vibrations

Les tôles d’acier anti-vibrations dans lesquelles le matériau amortissant est retenu par la tôle d’acier sont dites de type retenu. La vibration de flexion de la plaque d’acier entraîne une déformation de flexion du matériau amortissant et l’énergie de vibration est convertie en énergie thermique. Les avantages de la tôle d’acier, tels que la résistance, la ténacité, l’ouvrabilité et la soudabilité, restent inchangés, tandis qu’elle possède des propriétés élevées d’amortissement des vibrations. Ce type de tôle est utilisé dans l’automobile, l’électroménager et la construction. Les tôles d’acier anti-vibrations sans contrainte sont un autre type de tôle où le matériau anti-vibrations n’est pas contraint et absorbe l’énergie des vibrations par déformation de dilatation et de contraction.

Les alliages de contrôle des vibrations sont des alliages dont le matériau lui-même possède d’excellentes propriétés d’absorption des vibrations et convertit les vibrations en chaleur, comme la fonte graphitée utilisée pour les fondations des machines-outils et les alliages aluminium-zinc utilisés pour les périphériques d’ordinateur. Lorsqu’il est soumis à une charge vibratoire, l’alliage subit une activité de jumelage qui convertit l’énergie vibratoire en énergie thermique, ce qui produit un effet d’amortissement. Les alliages ont une résistance à la traction et une usinabilité comparables à celles de l’acier doux. Ils présentent également la particularité d’avoir un effet d’amortissement d’autant plus important que l’amplitude de la vibration est élevée dans la limite de ses propriétés d’élasticité.

Qu’est-ce que le laiton rouge ?

Comme le laiton, le cuivre au tantale est un alliage de zinc et de cuivre, mais avec une teneur en zinc inférieure à celle du laiton. Plus précisément, il s’agit souvent d’alliages dont la teneur en zinc est comprise entre 3 et 20 % et qui se caractérisent généralement par leur couleur rougeâtre et leur souplesse. Les laitons dont la teneur en zinc est d’environ 10 % sont appelés laitons rouges et ceux dont la teneur en zinc est d’environ 15 % sont appelés laitons dorés.

Selon les normes en vigueur, les laitons rouges sont classés parmi les alliages de cuivre, les C2100, C2200, C2300 et C2400 en étant des exemples typiques. Plus la teneur en zinc est faible, plus la couleur est rouge, appelée cuivre rouge. Une teneur en zinc d’environ 10 % donne une couleur rouge jaunâtre et une teneur en zinc de 20 % une couleur orange clair.

Utilisations du laiton rouge

Comparé au laiton, qui est un alliage de métaux similaires, le laitons rouges est plus souple et plus facile à travailler. Sa couleur varie également en fonction de la teneur en zinc, mais il est généralement utilisé pour les matériaux de construction, les ornements et les bijoux en raison de son aspect rougeâtre.

Également connu sous le nom de laiton rouge, le cuivre rouge est un matériau typique utilisé dans les instruments de musique. Cela n’est pas seulement dû à la belle teinte du cuivre rouge, mais aussi à sa résistance à la corrosion, à sa bonne usinabilité et à ses propriétés d’amortissement du son.

Caractéristiques du laiton rouge

Comme le laiton, le cuivre de laitons rouges est un alliage de zinc et de cuivre, de sorte que ses caractéristiques de base sont similaires à celles du laiton, c’est-à-dire qu’il présente une bonne résistance à la traction, une bonne ductilité et une bonne conductivité électrique, et qu’il est plus résistant à la rouille que les matériaux en acier. En revanche, en raison de sa faible teneur en zinc, le cuivre de laitons rouges est un matériau mou et n’est pas utilisé dans les applications où la dureté est requise. On dit également qu’il est plus ductile et plus facile à étirer que le laiton.

Une autre caractéristique importante du cuivre de laitons rouges est sa couleur, qui est d’un rouge clair. Cela est dû à sa teneur en cuivre plus élevée que celle du laiton, ce qui rend sa couleur plus proche de celle du cuivre, et il est utilisé pour les ornements. Bien que le cuivre laitons soit souvent utilisé à des fins décoratives, il présente un certain degré de résistance à la corrosion, mais comme le cuivre pur, il peut réagir avec l’oxygène de l’air et s’oxyder, produisant une rouille bleu-vert connue sous le nom de vert-de-gris. Par rapport à l’acier inoxydable et à d’autres alliages à haute résistance à la corrosion, le potentiel de corrosion et d’oxydation est élevé et nécessite un entretien.

Qu’est-ce qu’un tube de Bourdon ?

Les tubes de Bourdon sont généralement des tuyaux bloqués à une extrémité et transformés de manière à présenter une section transversale plate. Ils sont ainsi nommés parce qu’ils ont été inventés par E. Bourdon en France. Il est souvent utilisé comme composant des manomètres à tubes de Bourdon, mais des principes similaires sont utilisés dans les baromètres, les systèmes de pression différentielle, les thermomètres et d’autres instruments de mesure.

Selon l’application, la forme du tube de Bourdon doit changer en fonction des variations de pression et de température, et plus le mouvement est important, plus la précision est grande. Ainsi, outre les tubes de Bourdon courbés en forme de C habituellement d’usage, des tubes de Bourdon en spirale et hélicoïdaux sont également utilisés.

Les tubes de Bourdon sont fabriqués à partir d’une large gamme de matériaux, les alliages hautement élastiques tels que le laiton, le laiton d’aluminium, l’acier inoxydable et le bronze phosphoreux étant couramment utilisés. Le cuivre au béryllium et le nickel sont également utilisés, en particulier pour les mesures de pression de haute précision.

Utilisations des tubes de Bourdon

Les tubes de Bourdon sont principalement utilisés comme composants des manomètres. Les manomètres utilisant des tubes de Bourdon sont appelés manomètres à tubes de Bourdon. Outre leur simplicité de construction et d’utilisation, ces manomètres ne nécessitent pas d’énergie externe telle que l’électricité et peuvent mesurer une large plage de pression allant du vide à environ 200 bars.

Les thermomètres à tube de Bourdon, qui utilisent le même principe que les manomètres à tube de Bourdon, sont également très répandus dans l’industrie. Comme la température est mesurée en utilisant la dilatation et la contraction du liquide ou du gaz contenu dans le tube de Bourdon, il présente les avantages suivants : la distance entre la partie indicatrice et la partie sensible à la température peut être maintenue, la mesure est possible jusqu’à des températures élevées, la structure est simple et sans problème, et aucune alimentation en énergie externe n’est nécessaire.

Principe du tube de Bourdon

Lorsqu’un tubes de Bourdon est utilisé comme manomètre, un tube de Bourdon coudé est connecté au point de mesure, et le tube est étiré lorsque la pression augmente et se plie lorsque la pression diminue, détectant ainsi le changement de courbure du tube en fonction de la pression. Lorsqu’il est utilisé comme thermomètre, un liquide tel que l’alcool est scellé à l’intérieur du tube, et lorsque la température augmente, le Tubes de Bourdon se dilate, ce qui provoque un mouvement à la surface du liquide, et ce mouvement est détecté comme étant la température. En modifiant les conditions telles que le matériau et l’épaisseur du tube de Bourdon en fonction de la précision et de la plage de mesure requises, il est possible de répondre à une large gamme de conditions de mesure.

Cependant, avec les manomètres à tubes de Bourdon, la construction normale rend difficile l’utilisation avec des milieux corrosifs parce que le milieu récepteur de pression est en contact avec le tube de Bourdon, et dans des conditions de vibration ou d’amplitude de pression, l’amplitude augmente pendant la mesure, ce qui entraîne des problèmes de précision. Pour résoudre ces problèmes, on utilise également des manomètres à membrane avec un diaphragme entre le tube de Bourdon et le milieu récepteur de pression et des manomètres remplis de glycérine avec de la glycérine à l’intérieur du manomètre pour supprimer l’effet sur le tube de Bourdon dans des conditions de vibration et de pulsation.

Qu’est-ce que la fibre de carbone ?

La fibre de carbone, également appelée graphite, est une fibre entièrement constituée de carbone (C).

Il existe deux types de fibres de carbone, les fibres de carbone à base de PAN et les fibres de carbone à base de brai, qui présentent les caractéristiques du carbone, telles qu’une excellente résistance à la chaleur et une excellente conductivité électrique. Les fibres de carbone présentent de nombreux avantages, tels que la légèreté, la résistance et la dureté, et sont donc utilisées dans de nombreux domaines.

Toutefois, du fait de leur prix élevé, il existe encore de nombreux domaines dans lesquels elles ne sont pas utilisées à l’heure actuelle.

Utilisations des fibres de carbone

Les fibres de carbone sont utilisées dans un grand nombre de domaines comme alternative aux matériaux métalliques, tirant le meilleur parti de leurs propriétés de légèreté tout en conservant leur résistance. Par ailleurs, leur flexibilité, leur conductivité électrique, leur résistance à la corrosion et leur ignifugation leur confèrent un large éventail d’applications.

Il est rarement utilisé seul et est généralement associé à des matériaux tels que des résines, des céramiques et des métaux sous forme de composites à base de fibres de carbone. Il est utilisé dans des domaines tels que les avions, les fusées et les satellites, où la réduction du poids et une grande résistance sont nécessaires. Il est également utilisé dans les équipements médicaux tels que les membres artificiels, les fauteuils roulants et les lits d’infirmerie.

Dans l’industrie automobile en particulier, les fibres de carbone jouent un rôle important, car la réduction du poids des véhicules permet d’améliorer le rendement énergétique. C’est pourquoi les fibres de carbone sont utilisées dans une large gamme de véhicules, des voitures de course aux voitures ordinaires. En raison de leur résistance et de leur élasticité, elles sont également utilisées dans les équipements sportifs, tels que les clubs de golf, les cannes à pêche, les cadres de vélo, les raquettes de tennis, les skis et les snowboards.

À l’avenir, les feuilles de fibres de carbone pourraient également être utilisées dans les domaines de l’architecture et du génie civil pour améliorer la résistance aux tremblements de terre en les appliquant aux structures en béton, ou comme matériaux de remplacement pour les câbles des ponts suspendus et les armatures en acier.

Types de fibres de carbone

Il existe deux types de fibres de carbone, en fonction de la matière première utilisée.

1. Fibres de carbone à base de PAN

Les fibres de carbone fabriquées à partir de fibres de polyacrylonitrile (PAN) carbonisées sont utilisées dans de nombreux secteurs industriels et sont largement utilisées dans des applications familières de loisirs et de sports.

Les fibres de carbone à base de PAN ont des filaments (fils simples) d’un diamètre de 5 à 15 µm et sont utilisées en faisceaux. Le type de câble régulier comporte 30 000 filaments et le type de câble large 48 000 filaments.

2. Fibres de carbone à base de brai

Les fibres de carbone à base de brai sont produites à partir de solides noirs (brai) obtenus par distillation du pétrole brut, dont les composants volatils ont été éliminés. Elles ont la particularité d’avoir un module d’élasticité réglable et sont utilisées pour des produits qui ne nécessitent pas une grande élasticité ou, au contraire, pour lesquels une grande élasticité est nécessaire.

Les fibres de carbone à base de brai ont également un diamètre de fibre unique de 10 à 15 µm et sont classées en fibres de brai mésophasées et en fibres de brai isotropes. Les fibres à pas isotrope se caractérisent par une résistance élevée à la chaleur et au frottement, ce qui les rend utiles pour les plaquettes de frein des voitures. Les fibres à pas mésophasé se caractérisent par un temps de convergence vibratoire court.

Les propriétés des fibres à pas mésophasé sont très utiles pour résoudre les problèmes de vibration des machines, en particulier dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs et d’écrans à cristaux liquides, qui ne sont pas sensibles aux vibrations et sont donc utilisés en très grand nombre.

Autres informations sur les fibres de carbone

Méthodes de production des fibres de carbone

1. Fibres de carbone à base de PAN
Dans le processus de résistance à la flamme, les fibres PAN sont oxydées à une température de 200-300 °C, ce qui transforme les molécules en une structure cyclique. Dans le processus de carbonisation qui suit, la chaleur est appliquée dans un environnement de gaz inerte à une température de 1 000 °C ou plus pour convertir la structure moléculaire en une structure cristalline de carbone.

Une fois le processus de carbonisation terminé, on obtient encore des fibres de carbone présentant une résistance et un module d’élasticité élevés, mais la poursuite de la graphitisation à des températures supérieures à 2 000 °C permet d’obtenir des fibres de graphite présentant une résistance légèrement inférieure, mais un module d’élasticité très élevé.

2. Fibres de carbone à base de brai
Elles sont fabriquées par fibrage et frittage de brai de houille ou de brai de pétrole. De longues fibres sont formées à partir du brai dans un processus de filage par fusion avant l’ignifugation, qui est ensuite stabilisé pour obtenir des fibres précurseuses.

Comme pour les fibres de carbone à base de PAN, les fibres précurseuses subissent des processus d’ignifugation, de carbonisation et de graphitisation pour obtenir des fibres de carbone à base de brai.

Qu’est-ce que le cuivre désoxydé au phosphore ?

Le cuivre désoxydé au phosphore est un type de cuivre pur dont la teneur en cuivre est d’au moins 99,9 %.

Les principaux types de cuivre pur sont le cuivre au brai dur, le cuivre exempt d’oxygène et le cuivre désoxydé au phosphore. Le cuivre désoxydé au phosphore diffère des deux autres types de cuivre pur mentionnés ci-dessus dans le sens où qu’une petite quantité de phosphore est ajoutée au cuivre pur. La composition chimique spécifique du cuivre désoxydé au phosphore est de 99,9 % de cuivre (Cu) et de 0,015 % à 0,040 % de phosphore (P).

Le cuivre désoxydé au phosphore est produit en trois étapes. Dans un premier temps, le cuivre électrolytique est obtenu à partir du cuivre brut par la méthode de raffinage électrolytique. Cette étape est suivie d’un processus d’oxydation pour éliminer les impuretés. Enfin, du phosphore est ajouté. Ce processus permet d’obtenir du cuivre désoxydé au phosphore.

Utilisations du cuivre désoxydé au phosphore

Le cuivre désoxydé au phosphore est une substance présentant une conductivité thermique élevée. En outre, le cuivre désoxydé au phosphore présente une bonne aptitude à l’étirage, à la soudure et à la résistance à la corrosion et est facile à traiter. Par conséquent, le cuivre désoxydé au phosphore est facile à utiliser et est utilisé dans une grande variété de domaines.

Les utilisations spécifiques du cuivre désoxydé au phosphore comprennent les produits de l’industrie chimique, les matériaux pour chauffe-eau, les capuchons de fusibles, les matériaux de tuyauterie pour l’air conditionné, les matériaux de construction, les bouilloires, les matériaux d’approvisionnement en eau, les matériaux pour réfrigérateurs électriques et les joints. Le cuivre désoxydé au phosphore est également utilisé comme baguettes de soudure dans le soudage du cuivre.

Caractéristiques du cuivre désoxydé au phosphore

La principale caractéristique du cuivre désoxydé au phosphore est que, contrairement au cuivre à brai dur et au cuivre sans oxygène, du phosphore est ajouté au cours du processus de fabrication. Ce phosphore agit comme un agent désoxydant. Comme mentionné ci-dessus, dans la production de cuivre désoxydé au phosphore, le cuivre électrolytique est d’abord obtenu à partir du cuivre brut par la méthode de raffinage électrolytique. Toutefois, ce cuivre électrolytique contient de l’oxygène. Si le cuivre pur contient de l’oxygène, lorsqu’il est chauffé à des températures élevées, l’oxygène réagit avec l’hydrogène et de la vapeur d’eau est générée. Dans le cuivre désoxydé au phosphore, le phosphore élimine cet oxygène. Le cuivre désoxydé au phosphore présente donc l’avantage de ne pas générer de vapeur d’eau, même lorsqu’il est chauffé à des températures élevées.

Cependant, le phosphore résiduel dans le cuivre désoxydé au phosphore constitue également un inconvénient. Ce phosphore résiduel entraîne une réduction de la conductivité électrique du cuivre désoxydé au phosphore. Par conséquent, si l’on compare la conductivité électrique avec celle du cuivre désoxydé au phosphore, un type de cuivre pur, on sait que la conductivité électrique du cuivre désoxydé au phosphore n’est qu’environ 85 % de celle du cuivre désoxydé au phosphore.

Ainsi, le cuivre désoxydé au phosphore présente des avantages et des inconvénients, de sorte qu’il est nécessaire de sélectionner l’utilisation du cuivre désoxydé au phosphore en fonction de ses caractéristiques.

Qu’est-ce que le fil en acier précontraint ?

Le fil en acier précontraint est un matériau de tension de haute performance et de haute qualité utilisé dans la fabrication du béton précontraint. Il s’agit également d’un fil à haute résistance utilisé dans le béton précontraint, qui améliore les propriétés du béton sensible à la tension en appliquant des forces de compression pendant la production, augmentant ainsi la résistance de la structure en béton. Il est utilisé pour serrer le béton à des contraintes élevées d’environ 80 % de la limite d’élasticité.

Les critères de qualité les plus importants sont une résistance élevée à la traction, un allongement élevé à la rupture, une faible valeur de relaxation, une bonne rectitude, une bonne maniabilité et une qualité uniforme.

Utilisations des fils en acier précontraints

Le fil en acier précontraints est utilisé pour la précontrainte du béton, car il est 5 à 6 fois plus résistant que les barres d’acier. La précontrainte peut être réalisée par pré-tension ou post-tension.

Ils sont utilisés dans une large gamme d’applications, notamment les ponts routiers et ferroviaires, les passerelles, les réservoirs, les constructions plus générales et les ancrages au sol. Ils sont également utilisés dans les structures sous-tendues, les fondations et les structures de bâtiments, les réservoirs et autres conteneurs, ainsi que dans les équipements de prévention des catastrophes tels que les abris contre les éboulements et les abris contre les chutes de neige.

Ils sont également employés comme noyaux pour les poteaux télégraphiques. Des machines spéciales de coupe de fils en acier précontraints ont été fabriquées pour être utilisées lorsque la coupe est requise de manière urgente, par exemple en cas d’accident.

Types de fils en acier précontraints

Les normes définissent deux types de niveaux de résistance : les fils en acier précontraints à résistance normale et les fils en acier précontraints à résistance élevée.

Les quatre normes pour les fils en acier précontraints à résistance normale sont SWPR1AN, SWPR1AL, SWPD1N et SWPD1L, tandis que les deux normes pour les fils en acier précontraints à résistance élevée sont SWPR1BN et SWPR1BL.

Il existe deux formes : les fils ronds et les fils de forme irrégulière. Les fils ronds sont marqués de la classe A ou de la classe B, suivie de N ou L. Les fils de classe B ont une résistance à la traction supérieure de 100 N/mm² à celle des fils de classe A. Les symboles pour les fils déformés sont N et L dans SWPD1, où N signifie relaxation normale et L relaxation faible.

Chaque norme spécifie le nom nominal, le diamètre standard, la surface nominale de la section, la masse par unité, la contrainte d’essai à 0,2% d’allongement permanent, la force d’essai maximale, l’allongement, la valeur de relaxation et le niveau de résistance. Les propriétés d’enroulement, de torsion et de flexion sont également spécifiées.

Qu’est-ce qu’une barre d’acier précontrainte ?

Les barres d’acier précontraintes sont des tiges d’acier à haute résistance. Elles sont généralement utilisées dans le béton précontraint pour améliorer les propriétés du béton, qui lui est sensible à la tension, en appliquant des forces de compression pendant la fabrication. Cela augmente davantage la résistance de la structure en béton. Les barres d’acier précontraintes sont employées pour serrer le béton à des contraintes élevées d’environ 80 % de la limite d’élasticité.

L’acier est sectionné par tréfilage, puis soumis à un traitement thermique à haute fréquence afin d’obtenir les propriétés mécaniques requises pour chaque spécification. Il est ensuite coupé et divisé à la longueur souhaitée et laminé par filetage. Si cela est spécifié, l’usinage final et le découplage sont également effectués.
Seuls trois éléments, P, S et Cu, sont compris pour la composition chimique.

Utilisations des barres d’acier précontraintes

Elles sont utilisées dans de nombreuses situations dans le secteur de la construction. Elles sont largement utilisées pour les pieux de fondation des bâtiments, les pieux de fondation des tours de transmission électrique, les poteaux en béton des tours de communication, les traverses en béton des voies ferrées, les pieux des égouts, les ponceaux des fossés communautaires, ainsi que pour les ponts.

Outre les barres d’acier précontraintes filetées aux deux extrémités pour la fixation d’accessoires, il existe également d’autres types de barres d’acier précontraintes filetées sur toute la longueur de la barre. Les barres en acier précontraintes à filetage total sont principalement utilisées comme ancrage au sol ou comme matériel de construction temporaire.

Types de barres d’acier précontraintes

Les barres d’acier précontraintes sont des aciers à haute résistance sous forme de barres et se distinguent des fils d’acier précontraints sous forme de bobines.

En termes de forme, il existe deux types : l’acier rond déformé SBBR et la barre PC (précontrainte) déformée SBPD. Il existe également trois types (classe A, classe B et classe C) en fonction de leur résistance. Les réglementations pour l’acier rond déformé vont de ø 9,2 mm à ø 32 mm, et pour les barres PC déformées de ø 7,4 mm à ø 13 mm. En ce qui concerne les propriétés mécaniques, les règlements spécifient la charge, la résistance à la traction, l’allongement et les valeurs de relaxation pour un allongement permanent de 0,2 %. Les valeurs de relaxation sont définies comme suit

La valeur de relaxation est la valeur de relaxation à 1000 heures pour une charge de 70% de la contrainte minimale d’épreuve.
Selon la méthode de fabrication, il existe trois types de barres : les barres laminées, les barres traitées thermiquement et les barres étirées. Les barres laminées sont fabriquées par étirage et bleuissement, les barres traitées thermiquement par trempe et revenu (parfois avec étirage avant traitement thermique) et les barres étirées par étirage et bleuissement.

Les barres d’acier précontraintes doivent être utilisées avec précaution dans les zones où elles sont soumises à des changements rapides de température dus au feu ou au soudage, car il existe un risque de modification du matériau dans la barre entraînant une perte significative de la résistance et de la ténacité.