Fibre aramide

Propriétés de traction: Dans la direction à 45 °, la résistance à la traction des composites tricotés d'aramide / fibre de verre augmente d'environ 12%, tandis que la résistance à la flexion augmente d'environ 21%.

Performances d'impact à basse vitesse: la charge d'impact maximale des composites aramides / fibres de verre à la chaîne augmente d'environ 45%.

Propriétés de flexion: Dans la direction à 45 °, la résistance à la flexion des composites tricotés d'aramide / fibre de verre est amélioré d'environ 26%, et le module de flexion est amélioré d'environ 21%.

Ils peuvent incorporer des fils de renforcement parallèles non crédités et étrectés parallèles à différents angles, offrant d'excellents effets de renforcement.
Il y a un dépression minimal entre les faisceaux de fibres, ce qui favorise un lien étroit entre les fibres.
Combinés avec des processus de formation de liquide (tels que RTM, RFI), ils facilitent la production de composites et réduisent les coûts de fabrication.
Les coutures entre les couches améliorent la tolérance aux dommages et la ténacité hors du plan des composites.
Les fils lient les faisceaux de fibres de renforcement, améliorant les performances intercouches du tissu tricoté en chaîne, résultant en une excellente drapabilité et préformabilité.

Les fibres d'aramide ont besoin d'une modification de surface principalement parce que leur surface est relativement lisse et contient peu de groupes polaires, entraînant une mauvaise adhérence interfaciale avec les matériaux matriciels (comme le caoutchouc ou le plastique). Cette mauvaise adhérence limite l'efficacité des fibres d'aramide dans les composites de renforcement. La modification de la surface augmente la rugosité et le nombre de groupes polaires sur la surface des fibres d'aramide, améliorant ainsi l'adhésion interfaciale avec le matériau matriciel et améliorant les performances globales du matériau composite.

La fibre de kevlar et les fibres d'aramide sont étroitement liées mais pas exactement les mêmes. Kevlar est une marque spécifique de fibres d'aramide développée par Dupont, connu pour sa résistance exceptionnelle et sa résistance à la chaleur, couramment utilisées dans des applications telles que les gilets à l'épreuve des balles et le matériel de course. La fibre aramide est une catégorie générale de fibres synthétiques qui présentent également une forte résistance à la chaleur et une résistance à la traction. Bien que tout le kevlar est aramide, toutes les fibres aramides ne sont pas kevlar, ce qui signifie que Kevlar est un type spécifique dans la catégorie plus large des fibres aramides.

Le traitement des renforts des fibres d'aramide présente certains défis, y compris leur sensibilité inhérente à l'humidité, qui peut affecter la liaison avec des matrices de résine. De plus, les fibres d'aramide peuvent être difficiles à couper et à façonner en raison de leur forte résistance, nécessitant des outils spécialisés. La réalisation de la qualité et des performances cohérentes du produit final exige également un contrôle minutieux des conditions de traitement, telles que la température et la pression pendant le durcissement. Les fabricants ont souvent besoin de mettre en œuvre des techniques spécifiques, telles que des prétraitements ou des modifications de surface, pour améliorer l'adhésion et optimiser les performances dans les applications composites.

L'orientation des fibres d'aramide joue un rôle crucial dans la détermination des performances mécaniques des composites renforcés. Lorsque les fibres sont alignées dans le sens de la charge appliquée, le composite présente une résistance et une rigidité de traction significativement améliorées dans cette direction. À l'inverse, les arrangements de fibres aléatoires ou croisés peuvent améliorer la résistance à l'impact et la résistance multidirectionnelle, mais peuvent réduire les performances globales de traction. Les ingénieurs optimisent souvent l'orientation des fibres pendant la phase de conception pour atteindre l'équilibre de résistance, la flexibilité et l'absorption d'énergie souhaités spécifiques à l'application prévue.

Le matériau para-aramide, comme Kevlar, est connu pour sa résistance et sa rigidité supérieures par rapport aux fibres méta-araminiques, qui sont plus flexibles et résistantes à la chaleur mais pas aussi fortes. Cela rend le para-aramide idéal pour les applications haute performance où la force et la durabilité sont essentielles.