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Matériaux composites: en croissance depuis 30 ans

Date de publication
4 octobre 2016
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composites

Les innovations y sont nombreuses: fibres de carbone à bas coût, fibres de verre améliorées, nano-résines et bio-résines font travailler les laboratoires.

compositesPendant 30 ans, l’industrie des composites a connu une croissance confortable, grâce au développement économique général et à la pénétration plus importante de ce matériau dans des marchés clés tels que la construction, l’éolien, l’aéronautique, l’automobile. Mais, parallèlement à la crise économique dans les secteurs utilisateurs, elle a connu une récession en 2008-2009. Elle a ensuite amorcé une relance en 2010 et s’est globalement bien relevée, dans certaines régions du monde tout au moins.

La Chine a peu subi la récession dans le domaine des composites et continue à tirer cette croissance. En 2010, sa production représentait 28% de la production mondiale, la plus grosse part. La même année, les États-Unis ne représentent plus que 22% de la production mondiale et l’Europe 20%. Le reste du monde produit 29% des composites.

Des nouveaux composites arrivent sur le marché

Pour les prochaines années, on peut s’attendre à des innovations liées aux fibres de carbone à bas coût pour des applications produites en grande série. La fibre de carbone est aujourd’hui significativement plus chère que la fibre de verre, et est donc principalement employée dans des applications à haute performance, où économiser de la masse est impératif.

De plus en plus de projets de recherche étudient la possibilité d’utiliser de la lignine ou d’autres précurseurs pour réduire le prix des fibres de carbone. Les secteurs qui tirent la demande en fibre de carbone sont l’aéronautique, l’automobile, pour les véhicules de sport ou électriques, et l’éolien, où les pales s’allongent.

En parallèle de la percée du carbone dans l’industrie, le verre reste très demandé. Il bénéficie d’un retour d’expérience de plus de 70 ans, dans des secteurs très variés. La tendance est au développement de fibres de verre aux performances mécaniques et chimiques améliorées, ainsi qu’à la recherche de fibres naturelles à haute résistance, dont l’utilisation dans les secteurs de l’automobile et du bâtiment devrait croître.

4 axes principaux pour la R&D

Sur le marché des résines, les efforts de développement selon 4 axes principaux devraient se maintenir ces prochaines années :

temps de polymérisation plus courts pour les applications en grande série,
résines aux durées d’utilisation optimisées pour les pales d’éoliennes de grande longueur,
nano-résines à bas coût et haute résistance,
bio-résines pour diverses applications.

Malgré les progrès attendus dans ces nouvelles résines, le polyester devrait rester la solution la plus massivement utilisée dans de nombreux secteurs – comme le bâtiment, la marine et l’automobile, en raison de son faible coût combiné à une grande résistance à la corrosion.

Une des difficultés reste l’absence de standardisation des matériaux, qui freine la généralisation de l’usage des composites, qu’ils soient à fibres de verre ou de carbone.

Pour en savoir plus, lisez ici.

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