ST5 – Matériaux composites et biosourcés

Un matériau composite est un assemblage d’au moins deux matériaux non miscibles (mais possédant une forte capacité d’adhésion). Il possède des propriétés que les éléments constitutifs seuls n’ont pas. Le matériau composite est constitué d’une ossature appelée renfort qui assure la tenue mécanique du matériau composite. Le renfort permet aux matériaux composites d’avoir des propriétés isotropes, anisotropes ou orthotropes et d’une matrice : matériau constitué de polymère (Thermodurcissable ou Thermoplastique), métal ou céramique.

Il existe aujourd’hui un grand nombre de matériaux composites que l’on classe généralement en trois familles en fonction de la nature de la matrice : les composites à matrices organiques (CMO) qui constituent, de loin, les volumes les plus importants aujourd’hui à l’échelle industrielle ; les composites à matrices céramiques (CMC) réservés aux applications de très haute technicité et travaillant à haute température comme le spatial, le nucléaire ainsi que le freinage (freins carbone)  et les composites à matrices métalliques (CMM).

Bien qu’il existe différentes sortes de matériaux composites (comme par exemple le Béton, le contreplaqué……), ce terme s’adresse plus particulièrement aux pièces plastiques constituées d’une matrice polymère, d’un élément renforçant de type fibreux et/ou de charges et d’additifs.

Les matériaux biosourcés, sont des matériaux issus de la matière organique renouvelable, d’origine végétale ou animale : bois, chanvre, paille, ouate de cellulose, textiles recyclés, balles de céréales, miscanthus, liège, lin, chaume, herbe, etc. Ils couvrent aujourd’hui une large gamme de produits et trouvent de multiples applications dans le domaine du bâtiment et de la construction. Ils peuvent être utilisés comme structure, isolants, mortiers et bétons, matériaux composites plastiques ou encore dans la peinture ou encore les colles (la chimie du bâtiment). Le matériau biosourcé se dit d’un matériau entièrement ou partiellement fabriqué à partir de matières d’origine “biologique”. Il intègre dans sa composition une part de biomasse animale ou végétale.

Dans un contexte de développement durable et de bioéconomie, concevoir et fabriquer des pièces structurelles en composite à faible impact environnemental comme alternative aux plastiques issus de la filière pétrochimique est crucial. Le challenge est de développer ces composites issus de la valorisation de bioressources comme produits à forte valeur ajoutée pour des marchés tel que celui du transport, où les cahiers des charges sont exigeants en termes de propriétés mécaniques, thermiques, anti-feu, et de durabilité, sans investir dans de nouveaux moyens de production.

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