FiberFiber or fibre (British English; from fibra) is a natural or artificial substance that is significantly longer than it is wide. Fibers are often used in the manufacture of other materials. The strongest engineering materials often incorporate fibers, for example carbon fiber and ultra-high-molecular-weight polyethylene. Synthetic fibers can often be produced very cheaply and in large amounts compared to natural fibers, but for clothing natural fibers can give some benefits, such as comfort, over their synthetic counterparts.
Specific strengthThe specific strength is a material's (or muscle's) strength (force per unit area at failure) divided by its density. It is also known as the strength-to-weight ratio or strength/weight ratio or strength-to-mass ratio. In fiber or textile applications, tenacity is the usual measure of specific strength. The SI unit for specific strength is Pa⋅m3/kg, or N⋅m/kg, which is dimensionally equivalent to m2/s2, though the latter form is rarely used.
Fibre naturellethumb|Cordelette en chanvre. Les fibres naturelles sont d'origine animale ou végétale. Les plus utilisées sont les fibres de coton, lin et chanvre, ou encore de sisal, jute, kénaf ou coco. Les fibres de chanvre étaient particulièrement prisées pour les cordages et voilures des bateaux de la marine marchande et de guerre du fait de leur grande souplesse et résistance en environnement agressif. Les fibres et filasses de chanvre sont aujourd'hui utilisées par exemple pour l'étanchéité dans le chauffage sanitaire.
Cellulose fiberCellulose fibers (ˈsɛljʊloʊs,_-loʊz) are fibers made with ethers or esters of cellulose, which can be obtained from the bark, wood or leaves of plants, or from other plant-based material. In addition to cellulose, the fibers may also contain hemicellulose and lignin, with different percentages of these components altering the mechanical properties of the fibers. The main applications of cellulose fibers are in the textile industry, as chemical filters, and as fiber-reinforcement composites, due to their similar properties to engineered fibers, being another option for biocomposites and polymer composites.
Ultimate tensile strengthUltimate tensile strength (also called UTS, tensile strength, TS, ultimate strength or in notation) is the maximum stress that a material can withstand while being stretched or pulled before breaking. In brittle materials the ultimate tensile strength is close to the yield point, whereas in ductile materials the ultimate tensile strength can be higher. The ultimate tensile strength is usually found by performing a tensile test and recording the engineering stress versus strain.
Polymère renforcé de fibres de carboneLe polymère renforcé de fibres de carbone, ou PRFC (en anglais Carbon Fiber Reinforced Polymer ou CFRP), est un matériau composite très résistant et léger. Son prix reste à l' assez élevé. De la même manière que le plastique à renfort fibre de verre est appelé plus simplement « fibre de verre », le CFRP prend la dénomination usuelle de « fibre de carbone ». La matrice généralement utilisée dans la fabrication du composite est une résine époxyde ; on peut aussi employer le polyester, le vinylester ou le polyamide.
Fibre de verreLa fibre de verre est un filament de verre. Par extension, les plastiques à renfort de verre sont aussi appelés fibre de verre. Les fibres de verre, constituent avec les verres creux, les verres plats et les verres cellulaires, les principales familles de verre. La fibre de verre a été brevetée en 1930. Ce n'est toutefois que récemment qu'elle a révolutionné l'industrie verrière, utilisée pour ses qualités mécaniques et optiques.
Thermoplastiquevignette|Soufflage du verre à des températures juste supérieures à la transition vitreuse Une matière thermoplastique est une matière ayant la propriété de se ramollir (parfois on observe une fusion franche) lorsqu'elle est chauffée suffisamment, mais qui, se refroidissant, redevient dure. Une telle matière conserve donc toujours de manière réversible sa thermoplasticité initiale. L'état de ramollissement permet leur déformation mécanique, cette déformation étant figée par le refroidissement.
Matériau compositevignette|Multicouche, un exemple de matériau composite. Un matériau composite est un assemblage ou un mélange hétérogène d'au moins deux composants, non miscibles mais ayant une forte capacité d'interpénétration et d'adhésion, dont les propriétés mécaniques se complètent. Le nouveau matériau ainsi constitué possède des propriétés avantageuses que les composants seuls ne possèdent pas. Bien que le terme composite soit moderne, de tels matériaux ont été inventés et abondamment utilisés bien avant l'Antiquité, comme les torchis pour la construction de bâtiments.
Plante à fibresvignette|Fruit du kapokier (Ceiba pentandra). Les plantes à fibres sont des plantes cultivées pour leurs fibres, utilisées traditionnellement pour fabriquer du papier, des tissus, ou des cordages. Les fibres peuvent être améliorées chimiquement, comme dans le cas de la viscose (utilisée pour produire de la rayonne et de la cellophane). Au cours des dernières années, les chercheurs en science des matériaux s'intéressent au potentiel de ces fibres pour de nouveaux matériaux composites.
Essai de compressionUn essai de compression mesure la résistance à la compression d'un matériau sur une machine d'essais mécaniques suivant un protocole normalisé. Les essais de compression se font souvent sur le même appareil que l'essai de traction mais en appliquant la charge en compression au lieu de l'appliquer en traction. Pendant l'essai de compression, l'échantillon se raccourcit et s'élargit. La déformation relative est « négative » en ce sens que la longueur de l'échantillon diminue.
Résistance des matériauxvignette|Essai de compression sur une éprouvette de béton, une pression croissante est appliquée verticalement sur l'échantillon pendant que deux appareils mesurent les déformations longitudinales et transversales de l'éprouvette. vignette|À l'issue du test, l'éprouvette s'est rompue. Notez la cassure longitudinale. La résistance des matériaux (RDM) est une discipline particulière de la mécanique des milieux continus, permettant le calcul des contraintes et déformations dans les structures des différents matériaux (machines, génie mécanique, bâtiment et génie civil).
Pâte à papiervignette|Un défibreur exposé à l'écomusée de Bergisch-Gladbach. thumb|Fibre de bambou vue au microscope. La pâte à papier, aussi appelée pulpe, est la pâte destinée à la fabrication du papier et du carton. La préparation de la pâte consiste à isoler des fibres cellulosiques contenues dans le bois ou d'autres végétaux ligneux ou d'autres sources de fibres, tout en conservant le mieux possible leurs propriétés mécaniques, optiques et morphologiques et en cherchant à éliminer la lignine, l'autre composé principal du bois.
Fibre synthétiquethumb|Bobines de fils de polyester. Dans le textile, la fibre synthétique est une fibre (ou un fil) produite à partir de matière(s) synthétique(s). Une matière synthétique est une matière obtenue par synthèse de composés chimiques. Ces derniers viennent presque exclusivement d'hydrocarbures ou plus récemment d'amidon. thumb|Fabrication de Perlon, une fibre polyamide, en Allemagne de l'Est en 1959. L'idée de fabriquer des fibres synthétiques date de Robert Hooke en 1664.
Shear strengthIn engineering, shear strength is the strength of a material or component against the type of yield or structural failure when the material or component fails in shear. A shear load is a force that tends to produce a sliding failure on a material along a plane that is parallel to the direction of the force. When a paper is cut with scissors, the paper fails in shear. In structural and mechanical engineering, the shear strength of a component is important for designing the dimensions and materials to be used for the manufacture or construction of the component (e.
Essai de tractionthumb|Essai de traction terminé. Un essai de traction est une expérience de physique qui permet d'obtenir des informations sur le comportement élastique, le comportement plastique et le degré de résistance à la rupture d'un matériau, lorsqu'il est soumis à une sollicitation uniaxiale. Certains objets manufacturés doivent avoir un minimum de solidité pour pouvoir supporter les charges, le poids et bien d'autres efforts. L'essai de traction permet de caractériser les matériaux, indépendamment de la forme de l'objet sollicité, ou la performance d'un assemblage mécanique.
Fibre de carbonevignette|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.
Fibre optiqueUne fibre optique est un fil dont l’âme, très fine et faite de verre ou de plastique, a la propriété de conduire la lumière et sert pour la fibroscopie, l'éclairage ou la transmission de données numériques. Elle offre un débit d'information nettement supérieur à celui des câbles coaxiaux et peut servir de support à un réseau « large bande » par lequel transitent aussi bien la télévision, le téléphone, la visioconférence ou les données informatiques.
Procédé kraftvignette|250x250px|International Paper, usine de papier kraft. Le procédé kraft (aussi connu comme en ou processus de sulfure) est un processus de conversion du bois en pâte à papier, qui se compose presque uniquement de fibres de cellulose, le composant principal du papier. Le procédé kraft implique le traitement des copeaux de bois avec un mélange chaud d'eau, d'hydroxyde de sodium, et de sulfure de sodium, connu sous l'appellation « liqueur blanche », qui brise les fibres du bois, séparant la lignine et l'hémicellulose de la cellulose.
Plastique à renfort de verreUn plastique à renfort de verre (ou Polyester Renforcé de fibres de Verre ou Polymère Renforcé aux fibres de Verre, symbolisé habituellement par ses initiales PRV ; en anglais, glass-reinforced plastic ou GRP) est un matériau composite constitué d’une matrice polymère (appelée résine) renforcée par des fibres ou parfois par des microsphères de verre. La résine est généralement un polyester thermodurcissable, un époxyde, un vinylester ou thermoplastique (polyamide, par exemple).
