Le panneau en fibre de carbone est un matériau structurel fabriqué à partir d'un matériau composite composé de fibres de carbone et de résine. Grâce aux propriétés uniques de ce matériau composite, le produit obtenu est à la fois léger, résistant et durable.
Afin de s'adapter aux applications dans différents domaines et industries, notamment l'aérospatiale et l'automobile, les feuilles de fibre de carbone se déclinent en de nombreux types. Cet article examine de plus près leurs applications et compare leur résistance à celle d'autres matériaux.
Dans quels domaines les panneaux en fibre de carbone seront-ils utilisés ?
Les feuilles et plaques de fibre de carbone peuvent être utilisées dans une grande variété d'industries, notamment l'automobile, l'aérospatiale, les instruments de musique, les articles de sport et les dispositifs médicaux.
Dans l'industrie automobile, les feuilles de fibre de carbone servent à renforcer des composants tels que les portes, les capots, les pare-chocs, les ailes et les barres de toit. Les constructeurs automobiles utilisent souvent de l'acier pour fabriquer ces pièces. L'acier, bien que moins cher, est beaucoup plus lourd que la fibre de carbone. Pour alléger des véhicules comme les voitures de course, les feuilles de fibre de carbone remplacent fréquemment de nombreuses pièces en acier.
Dans l'industrie aérospatiale, les feuilles de fibre de carbone servent à fabriquer des composants d'aéronefs tels que les panneaux de fuselage, les gouvernes et les extrémités d'ailes. Les composants ainsi obtenus sont à la fois légers et robustes. La fibre de carbone est largement utilisée dans l'aérospatiale en raison de son excellent rapport résistance/poids. Son esthétique soignée en fait également un matériau idéal pour les aménagements intérieurs d'avions.
À l'instar des matériaux de structure automobile, l'aluminium et l'acier sont couramment utilisés dans la fabrication d'aéronefs. Cependant, les compagnies aériennes commerciales ont de plus en plus recours aux composites en fibre de carbone pour concevoir des cellules plus légères et plus résistantes. En effet, la fibre de carbone est bien plus légère que l'acier et que l'aluminium, tout en étant beaucoup plus résistante et malléable.
Quelle est la résistance des panneaux en fibre de carbone ?
Lorsqu'on compare la fibre de carbone à d'autres matériaux comme l'acier et l'aluminium, plusieurs propriétés sont prises en compte. Voici quelques indicateurs de performance couramment utilisés à des fins de comparaison :
- Module d'élasticité = rigidité du matériau. Rapport entre la contrainte et la déformation du matériau. Pente de la courbe contrainte-déformation du matériau dans le domaine élastique.
- Résistance à la traction ultime = La contrainte maximale qu'un matériau peut supporter avant de se rompre.
- Densité = masse de matériau par unité de volume.
- La rigidité spécifique = module d'élasticité divisé par la densité du matériau, utilisée pour comparer des matériaux de densités différentes.
- Résistance à la traction spécifique = résistance à la traction divisée par la densité du matériau.
Les feuilles de fibre de carbone ont un rapport résistance/poids très élevé, ce qui signifie qu'elles sont beaucoup plus résistantes que d'autres matériaux de même poids. Par exemple, la fibre de carbone a une résistance spécifique presque 4 fois supérieure à celle de l'aluminium, ce qui fait des feuilles de fibre de carbone un matériau idéal pour diverses applications, notamment lorsque le poids est un facteur important.
Bien que la fibre de carbone et l'acier soient tous deux très résistants à la déformation, l'acier est cinq fois plus dense que la fibre de carbone. Le rapport poids/poids de la fibre de carbone est presque deux fois supérieur à celui de l'acier.
En résumé, les panneaux en fibre de carbone sont des matériaux composites à la fois très résistants, légers et polyvalents. Dans de nombreux secteurs industriels, le rapport résistance/poids de la fibre de carbone offre des avantages considérables en termes de performances.
Date de publication : 13 mai 2022 
