Selon leur forme et leur longueur, les fibres de verre peuvent être divisées en fibres continues, fibres de longueur fixe et laine de verre ; selon leur composition, elles peuvent être divisées en fibres de verre sans alcali, résistantes aux produits chimiques, moyennement alcalines, à haute résistance, à module d'élasticité élevé et résistantes aux alcalis, etc.
Les principales matières premières pour la production de fibres de verre sont : le sable de quartz, l'alumine et la pyrophyllite, le calcaire, la dolomite, l'acide borique, le carbonate de sodium, la mirabilite, la fluorite, etc. Les méthodes de production se divisent en deux grandes catégories : la première consiste à transformer directement le verre en fusion en fibres ; la seconde consiste à transformer d'abord le verre en fusion en billes ou en barres de 20 mm de diamètre, puis à le chauffer et à le refondre de diverses manières pour obtenir des billes ou des barres de 3 à 80 µm de diamètre, soit des fibres très fines. Les fibres d'une longueur infinie, obtenues par étirage mécanique à partir de plaques d'alliage de platine, sont appelées fibres de verre continues, ou plus communément fibres longues. Les fibres discontinues, produites par laminage ou par flux d'air, sont appelées fibres de verre de longueur fixe, ou plus communément fibres courtes.
Les fibres de verre sont classées en différentes qualités selon leur composition, leurs propriétés et leurs utilisations. Conformément aux normes, la fibre de verre de qualité E est largement utilisée, notamment dans les matériaux d'isolation électrique ; la fibre de qualité S est une fibre spéciale.
Le verre utilisé dans la production de fibre de verre est différent de celui utilisé dans d'autres produits verriers. Généralement, les compositions de verre des fibres commercialisées sont les suivantes :
Fibre de verre à haute résistance et à module élevé
Ce matériau se caractérise par une résistance et un module d'élasticité élevés. Sa résistance à la traction sur fibre unique atteint 2 800 MPa, soit environ 25 % de plus que celle de la fibre de verre sans alcalis, et son module d'élasticité est de 86 000 MPa, supérieur à celui de la fibre de verre E. Les produits en PRV fabriqués à partir de ce matériau sont principalement utilisés dans les secteurs militaire, aérospatial, ferroviaire à grande vitesse, éolien, des blindages pare-balles et des équipements sportifs.
fibre de verre AR
Également connue sous le nom de fibre de verre résistante aux alcalis, cette fibre est un matériau de renforcement pour le béton armé de fibres de verre (BAFV), une fibre inorganique de haute qualité, et un substitut idéal à l'acier et à l'amiante dans les éléments non porteurs du béton. Ses caractéristiques comprennent une excellente résistance aux alcalis, une résistance efficace à l'érosion par les substances fortement alcalines présentes dans le ciment, une forte adhérence, un module d'élasticité élevé, une résistance aux chocs, une résistance à la traction et à la flexion, une ininflammabilité, une résistance au gel et aux variations de température, une grande capacité de variation d'humidité, une excellente résistance à la fissuration et une imperméabilité, une grande flexibilité de conception et une facilité de mise en forme. La fibre de verre résistante aux alcalis est un nouveau type de renforcement écologique et respectueux de l'environnement, largement utilisé dans les bétons armés à hautes performances.
Verre D
Également connu sous le nom de verre à faible constante diélectrique, il est utilisé pour produire des fibres de verre à faible constante diélectrique présentant une bonne rigidité diélectrique.
Outre les composants en fibre de verre mentionnés ci-dessus, une nouvelle fibre de verre sans alcali est désormais disponible. Totalement exempte de bore, elle contribue à réduire la pollution environnementale tout en conservant des propriétés d'isolation électrique et mécaniques similaires à celles de la fibre de verre E traditionnelle. Par ailleurs, une fibre de verre à double composition est utilisée dans la fabrication de la laine de verre et présente également un potentiel pour le renforcement des fibres de verre. Enfin, une fibre de verre sans fluor, version améliorée de la fibre de verre sans alcali, a été développée pour répondre aux exigences environnementales.
Outre les composants en fibre de verre mentionnés ci-dessus, une nouvelle fibre de verre sans alcali est désormais disponible. Totalement exempte de bore, elle contribue à réduire la pollution environnementale tout en conservant des propriétés d'isolation électrique et mécaniques similaires à celles de la fibre de verre E traditionnelle. Par ailleurs, une fibre de verre à double composition est utilisée dans la fabrication de la laine de verre et présente également un potentiel pour le renforcement des fibres de verre. Enfin, une fibre de verre sans fluor, version améliorée de la fibre de verre sans alcali, a été développée pour répondre aux exigences environnementales.
On peut classer la fibre de verre en différentes catégories, selon les matières premières utilisées et leurs proportions.
Voici 7 types différents de fibre de verre et leurs applications dans les produits du quotidien :
Verre alcalin (verre A)
Le verre sodocalcique est le type de verre le plus répandu. Il représente environ 90 % de la production totale de verre. C'est le type de verre le plus courant, utilisé pour fabriquer des contenants en verre, comme les canettes et les bouteilles pour les aliments et les boissons, ainsi que le verre à vitre.
Les ustensiles de cuisine en verre sodocalcique trempé sont un parfait exemple de verre de type A. Ce matériau est abordable, facile à mettre en œuvre et relativement dur. Les fibres de verre de type A peuvent être refondues et ramollies à plusieurs reprises et sont idéales pour le recyclage du verre.
Verre résistant aux alcalis (verre AE ou verre AR)
Le terme « verre AE » ou « verre AR » désigne un verre résistant aux alcalis, spécialement utilisé pour le béton. Il s'agit d'un matériau composite à base de zircone.
L'ajout de zircone, un minéral dur et résistant à la chaleur, rend cette fibre de verre adaptée à une utilisation dans le béton. La fibre de verre AR prévient la fissuration du béton en lui conférant résistance et flexibilité. De plus, contrairement à l'acier, elle ne rouille pas facilement.
Verre chimique
Le verre C, ou verre chimique, est utilisé comme revêtement de surface pour la couche externe des tubes et des réservoirs de stockage d'eau et de produits chimiques. Grâce à sa forte concentration en borosilicate de calcium, il présente une résistance chimique maximale en milieux corrosifs.
Le verre C conserve son équilibre chimique et structurel dans tous les environnements et présente une résistance relativement bonne aux produits chimiques alcalins.
Verre diélectrique
Les fibres de verre diélectrique (verre D) sont couramment utilisées dans les appareils électroménagers, les ustensiles de cuisine, etc. Elles constituent un type de fibre de verre idéal grâce à leur faible constante diélectrique, due à la présence de trioxyde de bore dans leur composition.
Verre électronique
Le tissu de fibre de verre E est une norme industrielle qui offre un bon compromis entre performance et coût. Ce matériau composite léger trouve des applications dans les secteurs de l'aérospatiale, du nautisme et de l'industrie. Ses propriétés de renforcement en font un matériau de choix pour des produits commerciaux tels que les jardinières, les planches de surf et les bateaux.
La laine de verre E peut être façonnée dans n'importe quelle forme ou dimension grâce à une technique de fabrication très simple. En préproduction, les propriétés de la fibre de verre E la rendent propre et sûre à manipuler.
Verre structurel
Le verre structurel (verre S) est reconnu pour ses propriétés mécaniques. Les appellations commerciales verre R, verre S et verre T désignent toutes le même type de fibre de verre. Comparée à la fibre de verre E, elle présente une résistance à la traction et un module d'élasticité supérieurs. Cette fibre de verre est conçue pour les industries de la défense et de l'aérospatiale.
Elle est également utilisée dans la fabrication de blindages balistiques rigides. Du fait de ses hautes performances, ce type de fibre de verre est réservé à certains secteurs industriels et produit en petites quantités. De ce fait, la fibre de verre S peut s'avérer coûteuse.
Fibre de verre Advantex
Ce type de fibre de verre est largement utilisé dans les industries pétrolière, gazière et minière, ainsi que dans les centrales électriques et les applications marines (systèmes de traitement des eaux usées). Il combine les propriétés mécaniques et électriques de la fibre de verre E avec la résistance à la corrosion acide des fibres de verre de type E, C et R. Il est utilisé dans les environnements où les structures sont plus sensibles à la corrosion.
Date de publication : 11 mai 2022
