Fibre de verre : c'est quoi ?


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Qui aurait pensé qu'une matière comme le verre servirait dans de nombreux domaines, autres que la verrerie? Avec l'avancée de la technique ainsi que de la technologie, l'aspect du verre n'est plus restreint à sa forme « originelle », puisqu'il peut se présenter aujourd'hui sous forme de fibres. Cette matière est communément dénommée fibre de verre. Cette dernière se définit comme étant un ensemble de fils ou de filaments de verre, présentant un aspect souple et rentrant généralement dans la fabrication de matériaux synthétiques ou composites.



Actuellement, l'objet qui est surtout connu du grand public comme étant composé de fibres de verre est la fibre optique. A titre d'information, il faut savoir que la fibre de verre a été brevetée aux alentours des années 1930 mais n'a réellement connu des applications industrielles que 30 ans plus tard, c'est- à-dire aux environs des années 60. Comme il a été indiqué précédemment, la fibre de verre se présente rarement seule, puisqu'elle est intégrée dans diverses matières synthétiques, sa fonction étant, paradoxalement, de renforcer ces dernières. Si elle n'est pas mélangée avec d'autres matériaux pour former un produit de synthèse, la fibre de verre peut se présenter sous plusieurs aspects, à savoir sous forme de tissus, de fils simples, de grilles ou de voiles. Ces « apparences » dépendent des applications spécifiques auxquelles on la destine. Il faut savoir que la conception de sa matière première, soit le verre, varie également selon les qualités et les propriétés que l'on désire conférer à la fibre. Ainsi, en matière de fibres de verre destinées au renforcement des matériaux composites, il existe 3 types de verre qui rentrent dans sa fabrication, à savoir le verre de types C, E et AR.


La première catégorie, c'est-à-dire le verre de type C, est composée de 60 à 65% de SiO2, 3,5 à 6% de Al2O3, 14% de CaO, 3% de MgO, 10% de Na2O3, 5% de B2O3 et de 0,5% de Fe2O3. Concernant le verre de type de E, il résulte du mélange de 55% de SiO2, 15% de Al2O3, 23% de CaO, 1% de MgO, 0,8% de B2O3 et de Na2O3, 0,3% Fe2O3 et 0,5% TiO2. Enfin, pour ce qui est du verre de type AR, il est obtenu en mélangeant 61% de SiO3, 17% de Na2O3, 10% de ZrO2, 5% de CaO et 0,3% de Fe2O3. Le processus de fabrication de la fibre de verre se déroule en 5 étapes.


fibre verre
Le premier stade de fabrication est dénommé affinage. Ce dernier consiste à faire chauffer les compositions présentées supra à une température de 1500° C. Le mélange commence par devenir visqueux, puis se présente sous un aspect liquide et enfin, se vitrifie. Une fois la température atteinte, les impuretés disparaissent et la composition est pratiquement homogène. La deuxième étape est le filage qui est effectué par étirement. Le mélange encore en fusion est étiré à grande vitesse, dans l'optique d'obtenir des fils, grâce à un système de filature qui est à peu près le même que celui du domaine textile. Le fil de verre ainsi obtenu est enroulé autour d'une broche et forme une bobine. La troisième phase est dénommée ensimage.


En réalité, ce dernier consiste à unifier les milliers de filaments qui doivent composer un fil de verre, puisque la seconde opération n'a pas réellement « eu d'effet ». En effet, le verre est une matière très lisse et par conséquent, il est très difficile aux filaments de « s'agglomérer ». Dans cette optique, on les intègre dans un revêtement protecteur qui permet, non seulement une intégration plus facile dans les polymères, mais également leur assemblage. La quatrième étape est la finition, c'est- à-dire que les fils de verre résultant de la phase précédente sont de nouveaux bobinés. Enfin, la dernière étape est le séchage final ou overdrying dans le jargon technique, qui permet d'uniformiser les fils. Cette opération est effectuée à une température variant entre 600 et 700° C. La fibre de verre dispose de plusieurs qualités et confère plusieurs avantages dans plusieurs domaines. En règle générale, elle permet à l'objet d'être plus résistant et plus léger, elle donne en outre une bonne isolation, que ce soit thermique ou phonique. La fibre de verre est généralement utilisée dans les bâtiments, l'électronique, les équipements sportifs et les matériels industriels. Comme il a été mentionné supra, la fibre de verre est la principale composante de la fibre optique puisqu'elle possède des propriétés favorables, si l'on ne cite que la transparence, la souplesse et surtout la capacité à transmettre la lumière.

Le Jeudi 03 Décembre 2009 à 12:41
Article écrit par Toli ()


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