Utilisation de la fibre de quartz dans les radômes aéronautiques
Avec une combinaison exceptionnelle de propriétés électromagnétiques (constante diélectrique de 3,74 et angle de perte de 0,0002 à 10 GHz) et de résistances mécaniques, la fibre de quartz offre un renfort structurel idéal pour les matériaux composites hautes performances. Elle convient particulièrement bien aux composants présentant un rapport résistance/poids exceptionnel et des caractéristiques de faible interférence électromagnétique (EMI). La navigation aérienne et la détection météorologique, les divertissements et la connectivité en vol (IFEC), les télécommunications et les communications par satellite (SATCOM), ainsi que les radômes pour ciblage air-air avancé, bénéficient de la combinaison originale de caractéristiques électromécaniques offertes par la fibre de quartz de haute pureté.
Dans cet article de blog, Saint-Gobain Advanced Ceramic Composites souhaite étudier les avantages de l’utilisation de la fibre de quartz, en particulier pour l’ingénierie des radômes. Nous commencerons par examiner plus en profondeur les propriétés du matériau avant d’offrir un bref aperçu du processus de fabrication du composite.
Qu’est-ce que la fibre de quartz ?
La fibre de quartz est un verre de silice ultra-pur transformé en filaments amorphes minces de quelques micromètres (μm) de diamètre. À l’aide d’un choix de procédés exclusifs, ces filaments peuvent être recueillis soit sous forme de brins continus (qui seront ensuite transformés en fils ou en rovings), soit sous forme de feutre ou de laine. Chacun de ces formats est disponible dans la gamme de produits Quartzel® de Saint-Gobain, mais ce sont les fils et les rovings qui sont le plus couramment utilisés pour la fabrication de radômes.
Saint-Gobain Quartzel® produit une fibre de quartz homogène avec une teneur nominale en silice (SiO2) d’au moins 99,95 %. Les filaments de 9 à 14 μm servent de base à nos fils et nos rovings.
Radômes composites en fibre de quartz
Les radômes de quartz sont des produits en 3D fabriqués soit par un processus de dépose manuelle, soit par infusion. Dans le premier cas, les renforts en fibre de quartz imprégnés de résine (dite préimprégnée) sont placés à la main dans un moule. C’est la méthode la plus couramment utilisée pour créer des radômes destinés aux applications de l’aviation générale. L’infusion à l’aide de chaussettes tissées est essentiellement utilisée pour les composants de protection et de sécurité non civils. Chacun de ces principes de fabrication est couramment appliqué aux radômes dans l’aviation civile et non civile.
Pour optimiser la compatibilité des résines et des fibres, Saint-Gobain ACC a développé une gamme d’ensimages utilisables, par exemple, avec des résines époxy et des esters de cyanate. N’hésitez pas à nous contacter pour en savoir plus sur notre ensimage QSCY1, récemment développé, pour les ester de cyanate.
Avec un rapport résistance/poids exceptionnel et de faibles propriétés diélectriques (dk = 3,74 et df = 0,0002 à 10 GHz), la fibre de quartz offre les propriétés protectrices qu’exige la toute dernière génération d’antennes et d’équipements de communication utilisés dans le secteur aéronautique. Les fils et les rovings de Quartzel® sont couramment utilisés comme renforts structurels des radômes dans les appareils non civils habités (sous divers types en fonction des missions de sécurité), les véhicules de surveillance aérienne sans pilote et les drones de combat (UAV et UCAV), les cônes de nez pour les systèmes de ciblage air-air avancés, les radômes de nez et de satellite (idéaux pour les bandes Ku et Ka) des avions de ligne commerciaux, etc.
Saint-Gobain ACC: fournisseurs de fibres pour le secteur aéronautique
L’ingénierie aéronautique et les matériaux composites ont une longue histoire commune qui remonte à la Seconde Guerre mondiale et à la naissance des mesures de protection aéronautiques et non civiles modernes. Chez Saint-Gobain Advanced Ceramic Composites, nous honorons une tradition qui consiste à utiliser les matériaux de la plus haute qualité pour innover et améliorer les performances et les fonctionnalités de chacun des composants dans les conceptions d’avions. Nos deux usines sont donc certifiées AS9100 et répondent aux spécifications aéronautiques.
Avec une chaîne d’approvisionnement mondiale sécurisée composée d’intervenants de la plus haute qualité (tisseurs, pré-imprégnateurs et fabricants de composites), les fibres de Saint-Gobain fournissent des radômes hautes performances pour des applications très exigeantes dans les domaines de l’aéronautique, de l’aviation et des appareils de protection volants non civils.
Si vous souhaitez en savoir davantage sur l’utilisation des produits Quartzel® dans l’ingénierie des radômes ou si vous avez des questions générales sur la fibre de quartz, n’hésitez pas à contacter un membre de l’équipe de Saint-Gobain dès aujourd’hui.