Des matériaux composites résistant au feu
Les matériaux composites sont faits d'une matrice de résine organique, renforcée de fibres de carbone ou de verre. Ils sont très utilisés afin de fabriquer des structures légères pour l'aérospatiale et d'autres secteurs des transports. Cependant, ils peuvent se décomposer et s'effondrer au feu, libérant de la fumée, des composés toxiques et de la chaleur, Le projet FIRE-RESIST (Developing novel fire-resistant high performance composites), financé par l'UE, a été lancé pour mettre au point des solutions afin d'améliorer la résistance au feu. Les 18 partenaires du consortium ont apporté l'expérience et les exigences des secteurs ferroviaire, maritime et aérospatial. Les scientifiques ont conduit une recherche de base pour mieux comprendre le comportement des matériaux composites soumis à des températures élevées. Ils ont optimisé six nouveaux composites de polymères, dont une résine de furanne associée à l'agglomération de liège. Ce matériau répond aux exigences pour recouvrir les murs, plafonds et sols. Les chercheurs ont également étudié de nouvelles formulations de matériaux composites basés sur les stratifiés métalliques et le co-mélange (co-mingling). Cette dernière méthode consiste à former des feutres de renfort en fibres à partir d'un mélange de fibres de verre et de polymères. Le feutre est ensuite placé dans un moule et soumis à l'action de la pression et de la chaleur. Les chercheurs ont utilisé les nouveaux matériaux les plus prometteurs pour des études de cas de composants, conçus et testés pour les secteurs ferroviaire, maritime et aérospatial. Ils ont soumis ces composants à des tests au feu, validant les performances des matériaux conçus par FIRE-RESIST. Ils ont analysé le comportement des éléments de structure en cas d'incendie, au niveau du transfert et de la réflexion de la chaleur, ainsi que de leur capacité à supporter des charges. Les chercheurs oint également développé un cadre dédié aux simulations numériques des composites de polymères, et aux analyses thermomécaniques. Les simulations ont utilisé des calculs de dynamique des fluides pour modéliser le feu, les flammes et le rayonnement thermique, et une analyse par éléments finis pour la réponse de la structure. Le projet FIRE-RESIST a cherché à améliorer la résistance au feu des matériaux composites, sans réduire le comportement de la structure, contribuant notablement à renforcer la sécurité des passagers. Ses travaux devraient également réduire la consommation de carburant et les rejets de gaz carbonique, et renforcer la compétitivité de l'industrie européenne.
Mots‑clés
Résistant au feu, composites de polymères, transports, résine de furanne, stratifiés métalliques, renforts de fibres
