Les composites, c’est quoi  ?

Un matériau composite est un matériau qui est constitué d’au moins deux matériaux de nature différente. Lorsque l’on combine deux matériaux ou plus, on obtient un matériau plus performant car ce dernier possède les propriétés de l’ensemble des matériaux utilisés. 

Aujourd’hui, les principales matières plastiques combinées sont les plastiques thermodurcissables (TD) et les plastiques thermoplastiques (TP).  

Le choix des matériaux se fait en fonction des propriétés recherchées, selon si l’on souhaite avoir un matériau plus ou moins résistant aux chocs ou à la chaleur, imperméable ou encore durable.  

Par exemple, lors de la fabrication d’une veste d’hiver, on va pouvoir combiner un matériau étanche à un matériau isolant afin de rendre le vêtement imperméable à la pluie et à la neige, tout en protégeant du froid. 

Un matériau composite se compose de la façon suivante : matrice ou résine + renfort

La matrice 

La matrice est un matériau qui permet d’assurer la tenue chimique et la cohésion du matériau tout en donnant la forme souhaitée au produit final. La matrice entoure et protège le renfort. Lorsque le composite est à matrice organique, cette dernière est appelée résine.  

Il existe 3 catégories principales de matrices :  

• Les CMO ou composites à matrice organique.

Ce sont les matériaux les plus répandus, on retrouve notamment les thermoplastiques et les thermodurcissables. Les composites à matrice organique se divisent à leur tour en deux catégories : 

- les composites à grande diffusion : ce sont des composites aux performances plus faibles et aux coûts plus abordables. Ils sont utilisés dans plus de 95 % des cas, notamment lors de productions en grande série,

- les composites à haute performance : ce sont des matériaux qui présentent des qualités mécaniques supérieures et qui représentent donc un coût plus important. Ils sont souvent utilisés dans le domaine de l’aéronautique et de la construction. 

• Les CMC ou composites à matrice céramique telle que l’aluminium, le titane ou le magnésium.
• Les CMM ou composites à matrice métallique telle que le carbone ou le carbure de silicium.

Le renfort  

Le renfort constitue l'ossature de la pièce et assure l’essentiel des propriétés mécaniques. En général, les renforts sont des fibres comme la fibre de verre (qui est la plus répandue), la fibre de carbone, la fibre d’aramide ou encore la fibre végétale (qui est renouvelable). Le renfort peut également prendre la forme de particules. 

Les renforts permettent de rendre le matériau encore plus performant. 

Selon la composition des matériaux composites, ces derniers peuvent avoir de nombreuses propriétés et donc de nombreux avantages. Les matériaux composites permettent une liberté presque infinie d’assemblage, ce qui permet de créer des matériaux ‘à la carte’ avec les propriétés souhaitées selon le produit fabriqué.  

Les matériaux composites présentent 3 avantages de taille :  

• leur résistance : le matériau peut notamment supporter de nombreux chocs et pressions externes grâce au renfort,
   
• leur faible volume : la masse est plus compacte et donc moins volumineuse, ce qui entraîne un allègement parfois considérable du produit final,
   
• leur durée de vie : du fait de leur résistance, le matériau est durable et ne s’abîme pas ou peu avec le temps.