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Dans le domaine aéronautique, la performance des matériaux est directement liée aux performances, à la sécurité et au potentiel de développement des avions. Avec les progrès rapides de la technologie aéronautique, les exigences en matière de matériaux deviennent de plus en plus strictes, non seulement en termes de résistance élevée et de faible densité, mais aussi de résistance aux températures élevées, de résistance à la corrosion chimique, d'isolation électrique et de propriétés diélectriques, entre autres aspects exigeant d'excellentes performances.Fibre de quartzLes composites de silicone sont ainsi apparus et, grâce à leur combinaison unique de propriétés, ils sont devenus une force innovante dans le domaine de l'aviation, insufflant une nouvelle vitalité au développement des véhicules aéronautiques modernes.

Le prétraitement des fibres améliore la liaison
Le prétraitement des fibres de quartz est une étape cruciale avant leur assemblage avec de la résine de silicone. Leur surface étant généralement lisse, ce qui ne favorise pas une liaison solide avec la résine de silicone, elles peuvent être modifiées par traitement chimique, plasma ou autres méthodes.
Formulation précise de résine pour répondre aux besoins
Les résines de silicone doivent être formulées avec précision pour répondre aux diverses exigences de performance des matériaux composites dans le secteur aérospatial. Cela implique une conception et un ajustement minutieux de la structure moléculaire de la résine de silicone, ainsi que l'ajout de quantités appropriées d'agents de durcissement, de catalyseurs, de charges et d'autres additifs.
Plusieurs procédés de moulage pour garantir la qualité
Les procédés de moulage courants pour les composites de silicone à base de fibres de quartz comprennent le moulage par transfert de résine (RTM), l'injection de résine assistée par vide (VARI) et le moulage par presse à chaud, chacun ayant ses propres avantages et son propre champ d'application.
Le moulage par transfert de résine (RTM) est un procédé dans lequel le matériau prétraitéfibre de quartzla préforme est placée dans un moule, puis la résine de silicone préparée est injectée dans le moule sous vide pour infiltrer complètement la fibre avec la résine, puis finalement durcie et moulée sous une certaine température et pression.
Le procédé d'injection de résine assistée par vide, quant à lui, utilise l'aspiration sous vide pour aspirer la résine dans les moules recouverts de fibres de quartz afin de réaliser le composite de fibres et de résine.
Le processus de moulage par compression à chaud consiste à mélanger des fibres de quartz et de la résine de silicone dans une certaine proportion, à les placer dans le moule, puis à faire durcir la résine sous haute température et pression, de manière à former un matériau composite.
Post-traitement pour parfaire les propriétés du matériau
Après le moulage du matériau composite, une série de post-traitements, tels que le traitement thermique et l'usinage, sont nécessaires pour améliorer les propriétés du matériau et répondre aux exigences strictes du secteur aéronautique. Le traitement thermique permet d'éliminer les contraintes résiduelles à l'intérieur du matériau composite, d'améliorer la liaison interfaciale entre la fibre et la matrice, et d'accroître la stabilité et la durabilité du matériau. Un contrôle précis des paramètres du traitement thermique, tels que la température, la durée et la vitesse de refroidissement, permet d'optimiser les performances des matériaux composites.
Avantage en termes de performances :

Résistance spécifique élevée et module spécifique élevé Réduction du poids
Comparés aux matériaux métalliques traditionnels, les composites silicone-fibres de quartz présentent des avantages significatifs : résistance spécifique (rapport résistance/densité) et module spécifique (rapport module/densité) élevés. Dans l'aéronautique, le poids d'un véhicule est l'un des facteurs clés de ses performances. La réduction de poids permet de réduire la consommation d'énergie, d'augmenter la vitesse de vol, l'autonomie et la charge utile. L'utilisation defibre de quartzLes composites de résine de silicone utilisés pour fabriquer le fuselage, les ailes, la queue et d'autres composants structurels des avions peuvent réduire considérablement le poids de l'avion tout en garantissant la résistance et la rigidité structurelles.

Bonnes propriétés diélectriques pour assurer la communication et la navigation
Dans l'aéronautique moderne, la fiabilité des systèmes de communication et de navigation est cruciale. Grâce à ses excellentes propriétés diélectriques, le composite silicone-fibre de quartz est devenu un matériau idéal pour la fabrication de radômes, d'antennes de communication et d'autres composants d'aéronefs. Les radômes doivent protéger l'antenne radar des agressions extérieures tout en garantissant une pénétration fluide et précise des ondes électromagnétiques. La faible constante diélectrique et les faibles pertes tangentielles des composites silicone-fibre de quartz permettent de réduire efficacement les pertes et la distorsion des ondes électromagnétiques lors de la transmission, garantissant ainsi une détection précise de la cible par le système radar et un guidage optimal de l'avion.
Résistance à l'ablation pour les environnements extrêmes
Certaines pièces spécifiques des avions, comme la chambre de combustion et la tuyère des moteurs, doivent résister à des températures extrêmement élevées et aux infiltrations de gaz. Les composites silicone-fibres de quartz présentent une excellente résistance à l'ablation dans les environnements à haute température. Lorsque la surface du matériau est soumise à l'impact d'une flamme à haute température, la résine de silicone se décompose et se carbonise, formant une couche carbonisée à effet isolant thermique. Les fibres de quartz, quant à elles, préservent l'intégrité structurelle et assurent la résistance du matériau.

Domaines d'application :
Innovation structurelle du fuselage et des ailes
Composites silicone-fibre de quartzremplacent les métaux traditionnels dans la fabrication des fuselages et des ailes d'avions, ce qui entraîne des innovations structurelles majeures. Les cadres de fuselage et les poutres de voilure fabriqués à partir de ces composites permettent des réductions de poids significatives tout en préservant la résistance et la rigidité structurelles.
Optimisation des composants des moteurs aéronautiques
Le moteur est le composant central d'un avion, et l'amélioration de ses performances est cruciale pour sa performance globale. Les composites à base de fibres de quartz et de silicone sont utilisés dans de nombreuses pièces de moteurs aéronautiques afin d'optimiser et d'améliorer leurs performances. Dans les parties chaudes du moteur, telles que la chambre de combustion et les aubes de turbine, la résistance du matériau composite aux hautes températures et à l'abrasion permet d'améliorer efficacement la durée de vie et la fiabilité des pièces, et de réduire les coûts de maintenance du moteur.