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Concept
Fibre de carbone
Résumé
vignette|Petits morceaux de fibres de carbone (longueur 8 mm).
La fibre de carbone se compose de fibres extrêmement fines, d'environ cinq à dix micromètres de diamètre, et est composée principalement d'atomes de carbone. Ceux-ci sont agglomérés dans des cristaux microscopiques qui sont alignés plus ou moins parallèlement à l'axe long de la fibre. L'alignement des cristaux rend la fibre extrêmement résistante pour sa taille. Plusieurs milliers de fibres de carbone sont enroulées ensemble pour former un fil, qui peut être employé tel quel ou tissé.
Ce matériau est caractérisé par sa faible densité (1,7 à 1,9), sa résistance élevée à la traction et à la compression, sa flexibilité, sa bonne conductivité électrique et thermique, sa tenue en température et son inertie chimique (sauf à l'oxydation).
Sa principale utilisation est de servir de renfort dans les matériaux composites, ce qui permet d'obtenir des pièces ayant de bonnes propriétés mécaniques tout en étant nettement plus légères que les pièces métalliques.
La première application des fibres de carbone a été le développement de fils pour les lampes à incandescence. Joseph Swan produit les premières fibres en 1860. Il s'agit tout d'abord de filaments de papier carbonisé, il améliore ensuite la qualité des fils de carbone en utilisant des fibres de coton carbonisées. À partir de 1879, Thomas Edison utilise des fibres de bambou carbonisées à haute température. En 1880, Lewis Latimer améliore le procédé de Thomas Edison pour obtenir des filaments de carbone fiables, permettant d'obtenir des durées de fonctionnement des ampoules de plusieurs centaines d'heures. À partir de 1892, l'éclairage électrique sera délaissé au profit de l'éclairage par chauffage de manchons à incandescence pour l'éclairage public et la production de fils de carbone sera abandonnée pendant plusieurs dizaines d'années.
En 1958, voulait déterminer le point triple du carbone en chauffant à haute température du carbone dans un four à arc, il observa la formation de filaments de carbone.
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