Percée dans le domaine de la fibre de carbone haute performance : l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo franchit des étapes importantes
L'équipe des fibres de carbone et des matériaux composites de l'Institut de technologie et d'ingénierie des matériaux de Ningbo, de l'Académie chinoise des sciences, a récemment marqué une avancée significative dans le domaine de la fibre de carbone haute performance. Leur développement innovant de la fibre de carbone de qualité M55X, connue pour sa résistance, son module et son allongement élevés, a permis d'améliorer encore les propriétés mécaniques. Selon des tests effectués par des institutions professionnelles nationales, cette fibre de carbone présente une résistance à la traction de 5,18 GPa, un module de traction de 544 GPa et un allongement à la rupture de 0,95 %. Ces chiffres positionnent favorablement la qualité M55X par rapport à la fibre de carbone de qualité M46X récemment développée par Toray Industries, qui enregistre une résistance à la traction de 5,0 GPa et un module de traction de 437 GPa.
En janvier 2016, l'équipe NIMTE a réalisé une première nationale en maîtrisant les principales techniques de production de la fibre de carbone à haute résistance et haut module de qualité M55J. Après une série de validations technologiques, de mise à l'échelle pour une production stable et d'évaluations du processus de préimprégné, l'équipe a créé son produit exclusif en fibre de carbone CNIQM55 (qualité M55J). Cette fibre de carbone égale ses homologues étrangères en termes de module de traction tout en les dépassant en résistance à la traction, atteignant 4,30 GPa par rapport à la moyenne internationale de 4,02 GPa. La fibre de carbone CNIQM55 a été mise en œuvre avec succès dans des drones proches de l’espace.
Contrairement aux fibres de carbone traditionnelles de qualité M55J, connues pour leur module élevé mais fragiles en raison d'une résistance et d'un allongement inférieurs, la qualité M55X représente une amélioration significative. S'appuyant sur le CNIQM55, l'équipe NIMTE a optimisé la microstructure et les performances macroscopiques de la fibre. La fibre de carbone de qualité M55X maintient un module de traction de 540 GPa tout en dépassant pour la première fois une résistance à la traction de 5,0 GPa, marquant une augmentation de près de 1 GPa par rapport à la fibre de carbone japonaise Toray M55J. Cette amélioration devrait améliorer la ductilité et la transformabilité de la fibre.
À ce jour, l'équipe NIMTE Carbon Fiber a développé des technologies de fabrication clés pour une variété de fibres de carbone, notamment les qualités M30X, M40X, M50X et M55X. Leurs produits ont été testés et approuvés par des institutions professionnelles nationales. Dans une demande de brevet déposée en juillet 2023, l’équipe a démontré la capacité de produire une fibre de carbone à ultra haut module sans nom avec une résistance à la traction de 4,0 GPa et un module de traction remarquable de 640 GPa.
