Une percée américaine pourrait construire des boucliers hypersoniques et des pièces de fusée en une fraction du temps Rédigé par Christopher McFadden via Interesting Engineering, les chercheurs de John Hopkins APL ont trouvé un moyen d'accélérer considérablement la façon dont…
Les chercheurs de John Hopkins APL ont trouvé un moyen d’accélérer considérablement la création de composites carbone-carbone. Selon l’équipe de recherche, la nouvelle approche pourrait remplacer le processus actuel, lent et à forte intensité de main-d’œuvre, réduisant ainsi considérablement les coûts de production.
« Cette vitesse est ce qui rend FAST CAR2 si convaincant », a déclaré Sal Nimer, directeur adjoint du programme Science des matériaux extrêmes et multifonctionnels de l’APL. « Il a le potentiel de permettre une production plus rapide et plus efficace de matériaux avancés pour des applications hautes performances, qu’il s’agisse de tuyères de fusée ou de véhicules hypersoniques », a-t-il ajouté.
Le carbone-carbone, au cas où vous ne le sauriez pas, est essentiellement une fibre de carbone intégrée dans une matrice de carbone solide. Imaginez un plastique renforcé de fibres de carbone, sauf qu’au lieu que les fibres soient entourées d’époxy/résine, elles sont entourées de plus de carbone.
Cela vous donne quelque chose qui est à la fois très léger, mécaniquement solide et étonnamment tolérant à la chaleur. C’est pourquoi on le voit dans des choses comme les tuyères de fusée, les systèmes de rentrée, les cônes avant de missiles, les freins d’avion et la protection thermique hypersonique.
Rendre les composites carbone-carbone plus faciles à fabriquer
« Le carbone-carbone est l’un des matériaux les plus importants disponibles pour les systèmes de protection thermique qui aident les véhicules volants à grande vitesse à survivre à une chaleur extrême », a déclaré William Fahy, ingénieur en matériaux d’APL qui a codirigé le projet FAST CAR2.
« C’était crucial pour le bouclier thermique de la sonde solaire Parker de la NASA – le vaisseau spatial volant plus près du Soleil que n’importe quel objet fabriqué par l’homme. C’est indispensable », a-t-il ajouté. Cependant, à l’heure actuelle, sa réalisation est un processus extrêmement lent.
Traditionnellement, on commence avec une structure poreuse en fibre de carbone. Vous devez ensuite combler tous les petits espaces entre les fibres avec du carbone supplémentaire.
Il existe deux manières principales de procéder : forcer à plusieurs reprises du gaz riche en carbone à travers le matériau et y déposer du carbone, ou le tremper dans une résine et chauffer la résine jusqu’à ce que presque tout, sauf le carbone, brûle/pyrolyse.
Le problème est qu’un seul passage ne remplit pas tout. FAST CAR2, en revanche, rend cela beaucoup plus simple et plus rapide. En fait, des matériaux similaires dont la production prend des mois peuvent être créés en quelques jours seulement.
Au lieu de faire croître ou de déposer lentement la matrice de carbone à l’intérieur de la structure fibreuse, ils placent un matériau contenant du carbone directement dans la préforme fibreuse, puis écrasent et chauffent le tout extrêmement rapidement à l’aide d’une technique appelée frittage assisté sur site.
Le courant électrique produit un chauffage très rapide, tandis que la presse force simultanément le tout. La densification proprement dite se produit apparemment en quelques minutes, même si la préparation de la pièce et l’achèvement de l’ensemble du processus de fabrication prennent encore des jours.
« Nous visons quelque chose de révolutionnaire : changer le mécanisme lui-même afin que nous puissions y parvenir plus rapidement », a déclaré Chapkin. « Quand nous avons commencé, la théorie était là, mais nous ne savions même pas si le matériel tiendrait le coup », a déclaré Chapkin. « Nous avons été surpris à chaque étape du processus », a-t-il ajouté.
[…] La suite de l’article est à lire sur ZeroHedge via le lien ci-dessous.
Traduit automatiquement de l’anglais. Le texte original fait foi.
Source : ZeroHedge — Lire l’article original
À propos de l'auteur
