Les composites en fibre de carbone sont des matériaux avancés formés en combinant des fibres de carbone-qui servent d'agent de renforcement-avec un matériau de matrice tel qu'une résine, un métal ou une céramique. Sur la base de divers critères de classification, les composites en fibre de carbone peuvent être classés dans les types suivants :
Classification par matériau matriciel :
Résine-Composites à matrice de fibres de carbone (CFRP) : la catégorie la plus courante ; la matrice est constituée de résines telles que la résine époxy ou phénolique. Ces matériaux offrent des avantages tels qu'un rapport résistance-/-poids élevé et une résistance à la corrosion, et sont largement utilisés dans des domaines tels que l'aérospatiale, la fabrication automobile et les équipements sportifs.
Composites en fibre de carbone à matrice métallique-(CFRM) : la matrice est constituée de métaux tels que l'aluminium ou le magnésium. Caractérisés par une conductivité thermique élevée et une résistance aux températures élevées-, ces matériaux conviennent aux applications dans les systèmes de dissipation thermique aérospatiale et électronique.
Composites en fibre de carbone à matrice-céramique (CFRC) : la matrice est constituée de céramiques telles que le carbure de silicium ou l'oxyde d'aluminium. Ces matériaux présentent une excellente résistance aux températures élevées et à l'oxydation, et sont fréquemment utilisés dans des composants structurels à haute température.
Classé par forme de fibre :
Composites à fibres de carbone coupées : présentent des longueurs de fibres relativement courtes (généralement inférieures à 1 mm) ; bien que faciles à traiter, ils présentent des propriétés mécaniques inférieures et sont principalement utilisés dans les applications de moulage par injection.
Composites à fibres de carbone continues : caractérisés par des fibres alignées en continu, offrant des propriétés mécaniques supérieures ; fréquemment utilisé dans les composants structurels-hautes performances, tels que les ailes d'avion et les pales d'éoliennes.
Composites de fibres de carbone tissées : les fibres sont entrelacées pour former des structures bidimensionnelles-ou tridimensionnelles- ; ils possèdent une excellente résistance aux chocs et sont bien-adaptés aux composants aux géométries complexes.
Classé par processus de moulage :
Moulage de préimprégné : les fibres de carbone sont pré-imprégnées de résine puis formées par pressage à chaud ; il s’agit d’un processus mature, bien que relativement coûteux.
Moulage par transfert de résine (RTM) : la résine est injectée dans une préforme fibreuse ; cette méthode est adaptée à la réalisation de pièces aux géométries complexes.
Enroulement de filament : les fibres sont formées par un processus d'enroulement ; cette technique est applicable aux structures telles que les canalisations et les appareils sous pression.
