Brevet FR2029638A1 — publié le 19701023

i 2029638 La présente Invention concerne d'une façon générale un isolant thermique de faible densité pour hautes températures et plus particulièrement la préparation d'un isolant ayant une conduc-tivité thermique inférieure à 0,124 kcal»m/m^ L'isolant thermique dans des systèmes aéro-spatiaux devient de plus en plus important en raison des températures élevées existant pendant le fonctionnement des véhicules spatiaux 10 et des avions à grande vitesse » Comme le poids, les propriétés d'isolement thermique et les possibilités de mise en forme ou d'usinage sont des caractéristiques de première importance pour ces applicationsJ l'isolant thermique doit avoir une densité faible, des propriétés convenables d'isolement thermique et une bonne apti-15 tude à l'usinage ou au formage» Les critères en ce qui concerne l'isolement thermique désirable pour ces applications sont une p oonductivlté thermique Inférieure à 0,124 kcal»m/m 0h»°C à 760°C, une densité inférieure à environ 0,16 g/cir*, la résistance à une température d'au moins 1100°C, et une intégrité structurale suffi-20 santé pour résister aux forces résultant des chocs, des vibrations et des accélérations et permettre un usinage ou un formage facile pour obtenir des formes relativement compliquées» L'isolement thermique tel qu'il a été connu jusqu'ici répond à certaines de ces conditions, mais il est relativement insuffisant du point de vue 25 de la densité, des possibilités d'usinage ou de formage et de la fragilité pour les applications considérées ci-dessus» Le but de l'invention est d'obtenir un matériau d'isolement thermique de densité faible pour hautes températures possédant les propriétés désirables ci-dessus, en supprimant ou en 30 minimisant considérablement les inconvénients des matériaux d'isolement thermique de densité faible connus jusqu'ici» Un matériau d'isolement thermique selon l'invention est préparé par mélange de fibres de-diamètre très faible ayant une conductivité thermique faible et une grande résistance à la chaleur, avec de 35 l'eau et de l'amidon à l'état de particules» La suspension résultant du mélange de fibres, d'eau et d'amidon est mise à la forme désirée avec une distribution uniforme des particules d'amidon dans la structure moulée de fibres par une opération de moulage 70 03034 2 2029638 par le vide ou de moulage centrifuge. La suspension miss en forme est chauffée à une température suffisante pour provoquer au moins la gélatinisation de l'amidon, après quoi la suspension est séchée puis soumise à une température suffisante pour carboniser 5 l'amidon et lier les fibres les unes aux autres avec des orientations au hasard pour obtenir l'isolant thermique. L'invention a par suite pour objet un isolant thermique de densité, faible résistant aux hautes températures, ayant une densité inférieure à environ 0,16 g/crn^, une conductivité o 10 thermique inférieure à 0,124 kcal„m/m .h/C à J60°G3 line bonne résistance aux chocs thermiques, une intégrité convenable pour permettre l'usinage de l'isolant à des formes relativement compliquées et une flexibilité ou une résilience suffisante pour.supporter des forces relativement sévères résultant de vibrations, de 15 chocs et d'accélérations» L'invention a aussi pour objet un procédé pour préparer un matériau d'isolement thermique à partir de fibres de petit diamètre en matière ayant une conductivité thermique faible et une grande résistance à la chaleur et en liant ces fibres avec des 20 orientations--au hasard avec du carbone résultant de la pyrolyse d'amidon gélatinisé» D'autres objets de l'invention apparaîtront au cours de la description» Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exem-25 pie, et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est un graphique montrant l'influence du rapport entre l'amidon et les fibres sur la teneur en carbone d'un isolant thermique à base de fibres de bioxyde de silicium suivant tan mode de mise en oeuvre de l'invention. 30 - la figure 2 est un graphique montrant l'influence du rapport entre l'amidon et les fibres sur la densité de l'isolant de la figure 1. - la figure 3 est un graphique montrant la conductivité thermique de l'isolant pour différents pourcentages de car» 35 bone de l'isolant de la figure 1» - la figure 4 est un graphique montrant la résistance à la compression de l'isolant en fonction de la teneur en carbone de l'isolant de la figure 1, et £AD oriqinal 70 03034 3 2029638 - la figure 5 est un graphique montrant la conductivité thermique d'un isolant en utilisant des fibres de carbone suivant un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. D'une façon générale* l'invention concerne la prépa-5 ration d'un matériau composite d'isolement thermique fibreux du type réfractaire caractérisé par une densité faible, une résistance mécanique relativement élevée* une conductivité thermique faible (K), une stabilité élevée à la chaleur, une grande rési-lience et une intégrité structurale suffisante pour l'usinage à 10 des formes relativement compliquées avec une bonne qualité de surface et une bonne définition des bords. L'isolant fibreux est préparé en mélangeant des fibres ayant une conductivité thermique faible et une grande résistance à la chaleur* telles que celles formées de matières réfraetaires ou de matières du type carbone 15 avec un mélange d'eau et de particules d'amidon formant un liant pour unir les fibres avec des orientations au hasard. Le mélange ou la suspension d'amidon et de fibres dans de l'eau est mis à la forme désirée, avec les particules d'amidon uniformément dispersées entre les fibres. Le mélange d'amidon et de fibres dans de l'eau 20 est ensuite soumis à un chauffage suffisant pour provoquer une réaction entre l'amidon et l'eau afin d'obtenir au moins la géla-tinisation de l'amidon. Après la géî*tinisation et avant l'hydrolyse, le mélange est séché puis chauffé à une température suffisante pour convertir l'amidon en Une liaison efficace des fibres est obtenue par la gélatinisation de l'amidon et elle dépend du degré de gélatinisa-tion de l'amidon avant la fin du séchage. En présence d'eau et de chaleur, l'amidon subit les réactions suivantes ; 30 amidon —9 gélatinisation —> dextrine ---> maltose glucose Pendant la formation de la suspension de fibres et d'amidon dans l'eau, l'amidon non gélatinisé est sous la forme de granules cristallins constitués par une membrane en.amylopec-tine entourant un noyau d'amylosé, La gélatinisation de l'amidon 35 a lieu à la rupture des membranes entourant les granu'les qui libèrent les noyaux d'amylosé qui formerîts une dispersion colloïdale dans l'eau, La rupture des membranes commence pour la plupart 70 03034 4 2029638 des amidons végétaux en présence d'eau à des températures comprises entre 64°C et 71°C, Des essais à l'iode effectués sur une suspension de fibres et d'amidon dans de l'eau chauffée à 95°C dans une atmosphère de vapeur d'eau saturée pendant une durée 5 de 4 heures avec ensuite séchage classique à une teneur faible en humidité montrent que l'amidon subit dans ces conditions line gélatinisation mais pas d'hydrolyse* c'est-à-dire de formation de dextrine ou de glucose„ La nécessité de conduire les réactions entre l'eau et l'amidon au moins jusqu'à la phase de gélatinisa-10 tion apparaît facilement à l'examen de la microstructure de l'isolant fibreux en utilisant les techniques classiques de balayage et de transmission des électrons au microscope„ Ces examens montrent que l'amidon gélatinisé est plus concentré aux jonctions des fibres* bien qu'un certain mouillage des fibres individuelles puisse avoir 15 lieu* et qu'après carbonisation de l'amidon gélatinisé* la liaison entre les fibres séparées est formée par des feuilles laminaires minces à couches multiples d'amidon carbonisé, l'épaisseur d'une © feuille simple étant d'environ 100 A„ En raison de* l'attraction capillaire de l'amidon colloïdal* la liaison principale a lieu 20 aux jonctions entre les fibres, avec liaison supplémentaire entre les bords des fibres adjacentes et par enrobage complet des fi.bres par les feuilles laminaires d'amidon carbonisé. Par contre, erf ce qui concerne l'aspect interne de l'isolant fibreux dans lequel la réaction de l'amidon avec l'eau n'a pas atteint la gélatinisation, 25 l'amidon carbonisé, est présent le long des bords des fibres sous la forme de petits granules*- ce qui se traduit par une liaison très faible ou inefficace entre les fibres. L'amidon utilisé comme agent de liaison pour les fibres est un amidon végétal pratiquement insoluble dans l'eau mais facile 30 à disperser par agitation légère. Parmi les différents amidons végétaux disponibles* les amidons ayant des particules de l'ordre de 10 microns et plus sont préférés parce qu'ils adhèrent facilement .aux flhrgs—.(1 àns _. .la .suspension,- -tandis qu'une proportion excessive d'amidon en particules de moins de 10 microns 35 environ a tendance à passer à travers la suspension sans se fixer aux fibres, La formation d'isolants fibreux sous la forme de matériaux composites ou de structures ayant la configuration désirée 70 03034 5 2029638 tout en obtenant des finis de surfaces relativement lisses et des épaisseurs de parois uniformes de 38 mm ou plus, peut être obtenue de façon satisfaisante en utilisant un procédé de moulage par le vide» Un procédé de moulage de pâte ou de moulage par le 5 vide convenable comporte la séparation des fibres, de masses ou d'agglomérats dé fibres entremêlées par un tamisage classique, la mise en suspension des fibres dans de l'eau contenant la quantité voulue d'amidons et l'agitation du mélange pendant environ 30 minutes pour assurer une distribution uniforme des particules d'amidon, 10 l'envoi de la suspension dans un récipient mélangeur d'un ensemble de moulage comportant un moule perforé avec une aspiration pour extraire l'eau en excédent et pour maintenir le mélange contre le moule } l'introduction de l'ensemble de moulage dans une atmosphère saturée d'eau chauffée à environ 95°C pendant environ 8 heures 15 à environ 20 heures pour la gélatinisation et la prise partielle de l'amidon, l'enlèvement de l'ensemble composite partiellement pris du moule et la poursuite du séchage jusqu'à line humidité faible environ à la même température pendant approximativement 20 à 32 heures supplémentaires (cependant des températures supérieures, 20 par exemple jusqu'à environ 150°C, peuvent être utilisées pour le séchage plus rapide), et ensuite la pyrolysation ou la carbonisation de l'amidon à une température d'environ 900°C à 1200°C dans une atmosphère inerte pendant environ 16 à 36 heures pour lier les fibres les unes aux autres., En variante, une opération de moulage 25 centrifuge peut être utilisée à la place du moulage par le vide. La formation de l'isolant par le procédé centrifuge peut être plus avantageuse que le formage par le vide car elle permet un réglage supérieur de la densité du matériau composite» Dans le cas du moulage centrifuge,la gélatinisation de l'amidon, le séchage 30 et les températures et les durées de carbonisation peuvent être similaires à ceux utilisés dans le cas du moulage par le vide» Les fibres utilisées pour l'isolant sont de préférence en bioxyde de silicium (98,5 % de Si02) qui permet une conductivité thermique plus faible et une résistance à la chaleur supérieure 35 que d'autres fibres pouvant être utilisées pour l'isolant» Les fibres en bioxyde de silicium sont eft'général satisfaisantes avec des longueurs d'environ 3,2 à 12,7 mm et un diamètre moyen de l'ordre d'environ 0,50 à 0,75 microÉu . Les fibres en bi03grtfe de 70 03034 2029638 silicium subissent un retrait linéaire d'environ 7 % quand elles sont chauffées à environ 1100°C et un retrait linéaire de 0,5 % en cas de chauffage supplémentaire à 1500°C. Le chauffage des fibres à 1000°C pendant la fabrication de'l'isolant provoque un 5 rétrécissement préalable des fibres, de sorte qu'un chauffage consécutif a peu d'effets sur la longueur des fibresj la, densité et d'autres propriétés de l'isolant sont affectées par la longueur et le diamètre des fibres, car l'utilisation de fibres plus courtes,, mais de diamètres supérieurs à ceux indiqués ci-dessus,augmente la 10 densité de l'isolant, tandis qu'avec des fibres plus longues, une bonne dispersion des fibres est difficile- à obtenir, ce qui entraîne un manque d'homogénéité du produit composite moulé. En dehors des fibres de bioxyde de silicium, des résultats satisfaisants sont obtenus avec des fibres en carbone d'un 15 diamètre d'environ 2 microns et de longueurs de 0,25* 0,75 et 1,25mm. Des isolants formés à partir de fibres de 0,25, 0*75 et 1,25 mm peuvent donner des matériaux composites d'isolement thermique ayant des densités de 0, 248, 0,128 et 0,096 g/cm-' respectivement à une tgwpéi'aturu moyenne de 650°c; les valeurs de K pourxlfcW'iiBtfcé'i-Bap; 20 composites obtenus au:cours des eBsaisïsonfrO; a,G7,7-etX),'û70,'kcaà~»l. m/m .h.°C. D'autres fibres pouvant convenir pour un isolant thermique sont des fibres de graphite et de matières réfractaires telles que l'oxyde de zirconium, l'oxyde de thorium, le silicate d'aluminium, la kaolinite, la bauxite', la magnésite, la dolomite, la 25 chromite, le carbure de silicium, etc.. Pour la préparation des matériaux composites d'isolement thermique, la quantité d'eau utilisée pour le mélange doit être convenable pour la gélatinisation de l'amidon aux températures indiquées ci-dessus et aussi pour faciliter la mise en forme à 30 la configuration désirée par le moulage par le vide ou par le moulage centrifuge. Des résultats satisfaisants ont été obtenus au cours d'essais eh utilisant une suspension avec ton rapport entre les fibres et l'eau compris entre environ 2 èt 10 g de fibres par litre d'eau. Cependant, quand la proportion de fibres est supé-35 rieure à environ 8 g par litre d'eau pour le moulage par le vide, il doit être pris soin d'assurer une agitation suffisante, c'est-à-dire un mélange de la suspension, ainsi que l'extraction de l'eau en excédent dans le moule pour empêcher un fini de surface 70 03034 7 2029638 irrégulier et d'épaisseurs non uniformes de la paroi. Pour le moulage par le vide, 5 g de fibres'par litre d'eau représentent une proportion préférable car les structures obtenues ont des surfaces lisses et des épaisseurs uniformes, 5 La densité de l'isolant thermique à basé >de bioxyde de silicium en utilisant le moulage par le vide dépend principalement de la longueur et du diamètre des fibres et de la concentration du carbone résultant de la pyrolyse de l'amidon. Ainsi qu'il ressort des figures 1 et 2, l'accroissement du rapport amidon/fibres 10 dans la plage d'environ 0,25/1 à 2,0/1 dans la suspension se traduit par un accroissement de la teneur en carbone du matériau composite fibreux d'environ 2 à 35 % en poids (figure l) et par un accroissement correspondant de la densité d'environ 0,096 à environ 0,176 g/cm^ (figure 2), Un rapport amidon/fibres d'envi-15 ron 0,25/1 se traduit par une liaison relativement faible de fibres, ce qui rend l'usinage de l'isolant relativement difficile, tandis que des rapports amidon/fibres de 2s1 et plus augmentent la difficulté pour le formage des matériaux composites par moulage sous vide. Un rapport amidon/fibres d'environ 0,75/1 donne un isolant 20 ayant une bonne intégrité structurale, facile à usina*et d'une densité faible d'environ 0,128 g/cm^, La conductivité thermique d'un isolant produit selon l'invention est illustrée par la figure 3„ Les valeurs représentent les mesures effectuées dans une atmosphère d'azote pour des iso-25 lants ayant des densités de 0,104 g/cm^ (8 % en poids de carbone), 0,125 g/cm^ (8 % en poids dfe' carbone) et 0,142 g/cnr5 (15 % en poids de carbone), Pour une température moyenne de 315°C, les valeurs .de K de ces produits composites sont presque identiques comme le o montre la figure 3 (0,0494 kcal,tn/m ,h„°C), Quand la température 30 augmente jusqu'à environ 870°C, la conductivité thermique des produits ayant pour densité 0,125 g/crn^ et 0,142 g/cm^ augmente d'une façon presque linéaire jusqu'à 0,084 et 0,0705 à 760°C, Le carbone supplémentaire du produit composite ayant la densité la plus élevée améliore apparemment l'opacité au transfert de chaleur 35 par rayonnement, La légère différence de la conductivité entre les deux produits composites contenant 8 % en poids de carbone mais ayant des densités différentes (0,104 g/cm-? et 0,125 g/cm^) permet d'estimer que des petites différences de la densité des 70 03034 -8 2029638 fibres n'influent pas appréciablement sur la conductivité thermique de l'isolant» La réduction du transfert de chaleur par rayonnement et l'augmentation de la résistance mécanique sont obtenues simultanément par augmentation de la concentration du carbone comme 5 liant » Cependant, l'augmentation de la concentration en carbone augmente nécessairement la densité de l'isolant, et il existe un point à environ 15 % en poids de carbone au-delà duquel l'augmentation de la teneur en carbone n'améliore pas beaucoup la résistance mécanique ni les caractéristiques de transfert de chaleur de 10 l'isolant » Ba densité approximative de cet isolant rendue optimale, ayant 15 % en poids de carbone est d'environ 0,144 g/cm-^= La chaleur spécifique des isolants thermiques contenant respectivement 2,0 et 19,2 % en poids de carbone est de 0,183 et 0,163 cal/g»°C à 50°C, environ 0,20 cal/g„°C à 100°C pour les deux produits com-15 posites» et 0,222 et 0,232 cal/g „°C à 250°C„ Comme prévu, la chaleur spécifique devient relativement indépendante de la température aux températures supérieures» La concentration en carbone dans l'isolant a un effet apprécialbe.sur la résistance mécanique comme le montre la figure 4» 20 La courbe de la figure 4 indique la charge à la compression nécessaire pour une déflexion de 10 % pour différentes teneurs en carbone» L'augmentation de la teneur en carbone d'environ 4 à 30 % en poids se traduit par une augmentation signifivative de la résistance mécanique % cependant quand la teneur en carbone augmente à partir 25 d'environ 12 % en poids, le taux d'amélioration décroît d'une façon nette comme le montre la courbe» Des essais à la flexion d'un isolant contenant 30 % en poids de carbone montrent une résistance moyenne de 1,97 kg/mm2 et un module d'élasticité de 10,64x10^ kg/mm2 t£ndïs que la résistance moyenne trouvée pour un isolant conte-30 nant 16,7 # en poids de carboïie est de 0,458 kg/mm » L'isolant possède la résistance désirable aux vibrations, aux chocs et aux forces de l'accélération» Un isolant d'une densité de 0,138 g/cm-^ a été soumis pour des essais à des forces résultant des vibrations produites par une contrainte cyclique à 35 la compression de 10 # à une fréquence de 220 cycles par seconde pendant une durée de 5 secondes et à une contrainte cyclique à la compression de 1,6 % à 500 cycles par seconde pendant 5 secondes» Des conditions de chocs de 50 G par une impulsion d'une demi-période 70 03034 9 2029638 sinusoïdale de 11 millisecondes et de 70 G par une impulsion d'une demi-*période sinusoïdale de 1 milliseconde ont été aussi simulées en utilisant un appareil d'essai aux chocs par chute» L'isolant a été aussi soumis à une force d'accélération de.>200 G 5 suivant l'axe longitudinal et un axe latéral» En dehors d'une légère perte de carbone, l'isolant thermique selon l'invention a conservé son intégrité structurale pendant oes essais mécaniques et n'a subi aucun changement permanent des dimensions» L'usinage aux dimensions finales d'un isolant selon 10 l'invention peut être facilement effectué en utilisant un travail à une seule passe» Les outils à une seule pointe et les outils en carbure à dents multiples ont tendance à s'engager dans l'isolant, ce qui se traduit par un fini de surface indésirable, tandis que les meules en diamant dans une matrice en métal permettent 15 un bon usinage de l'isolant parce qu'elles travaillent par une actidn de coupe plutôt que par labourage» Des meules et des paramètres d'usinage Satisfaisants sont des meules en diamant dans une matrice métallique en grains 30-40 et en concentration 100, avec une .vitesse superficielle de 1»500 m/mn et en déplaçant l'isolant 20 à une vitesse de 90 m/mn. Des meules en oxyde d'aluminium mises eh forme et dressée? peuvent être utilisées pour découper dès rainures «t des fentes dans le matériau composite d'isolement. De même, des fraises à découper ou des scies peuvent être utilisées pour découper des plaques et pour tronçonner. 25 Comme il a été indiqué ci-dessus, les fibres de bioxyde de silicium utilisées pour la forme préférée d'isolant peuvent être remplacées par d'autres matières fibreuses, telles que du carbone. Des produits composites obtenus à partir de fibres de carbone de différents diamètres ont des conductivités thermiquesK 30 comparables à celles £es isolants à base de fibres de bioxyde de silicium. La figure 5 donne les résultats d'essais pour trois produits composites de 0,248 g/cm-', 0,091 g/cnr' et 0,139 g/cm-', les valeurs de la conductivité étant inférieures à 0,124 kcaljn/m Jii°C à 760°C dans une atmosphère d'azote. La conductivité thermique du 35 produit composite d'une densité de 0,139 g/cm-' aux températures élevées plus faibles que celles du produit composite d'une densité • de 0,091 g/cm-' peut être attribuée à la teneur plus élevée en carbone qui augmente l'opacité au transfert de chaleur par rayonnement. D'autre part, le produit composite d'une densité de 0,24& 70 03034 v, 2029638 L\j a la conductivité thermique la plus élevée dans la plage des ters-pératures de 315°C à T60°C en raison de la plus grande densité des fibres qui entraîne une augmentation de la conductivité des parties pleines de l'isolant» Le taux d'accroissement clés valeurs 5 de K avec la température est en général plus faible pour les produits composites en carbone fibreux ayant des densités élevées» Cette relation est constatée aussi bien quand l'augmentation de la densité résulte d'une concentration plus élevée d'amidon carbonisé que dans le cas où elle résulte d'une distribution plus serrée des 10 fibres de carbone» Les valeurs de la conductivité thermique données sur la figure 5 correspondent respectivement à des produits composites formés à partir de fibres de 0,25 mm pour la courbe supérieure et de 0*75 m® pour les deux courbes inférieures ayant des diamètres de 2 microns et pour les densités indiquées» Les concentra-15 tions en carbone résultant de la carbonisation de l'amidon pour ces rapports de l'amidon aux fibres sont respectivement de 24 %, 12 % et 48 % en poids» Un exemple de moulage par le vide est donné ci-après pour illuster l'invention» Cet exemple concerne la formation d'un 20 Isolant à base de fibres de bioxyde de silicium, mais il doit être compris que des isolants formés à partir d'autres fibres telles que celles mentionnées ci-dessus peuvent être obtenus de façon similaire» EXEMPLE 25 Le produit composite fibreux suivant cet exemple est formé à partir de fibres de 6,35 mm ayant un diamètre moyen compris entre 0,5 et 0*7 micron» Avant leur mélange avec l'amidon et l'eau, ces fibres sont tirées à travers un crible à ouverture de 6,35. mm pour ouvrir les agglomérats pouvant exister» Une 'quan-30 tité suffisante d'amidon est ensuite ajoutée pour obtenir un rapport amidon/fibres de 0*75/1 et la quantité d'eau utilisée est d'environ 380 litres par kilogramme de fibres» Cette suspension est agitée pendant 30 minutes* elle est ensuite envoyée dans un ensemble de moulage comportant un moule perforé relié à un système 35 d'aspiration à 660 mm Hg» Après 7 -minutes d'extraction d'eau par la dépression, la température de l'ensemble de moulage est augmentée à 95°C dans une atmosphère saturée de vapeur d'eau et cette température' est maintenue pendant 4 heures pour la gélatinisation 70 03034 ii 2029638 de l'amidon. Après gélatinisation, le produit composite est séché pendant 24 heures Jusqu'à une faible teneur en humidité "et finalement chauffé à 1000°C pendant 16 heures pour la carbonisation de l'amidon» 5 II ressort de ce qui précède que l'isolant thermique selon l'invention représente un perfectionnement très net des techniques d'isolement thermique, parce que la densité du matériau, sa faible conductivité thermique et son intégrité structurale permettent des caractéristiques qui n'avaient pu être obtenues 10 jusqu'ici» De plus, cet isolant peut être utilisé dans des milieux environnants à des températures supérieures à 1100°C et jusqu'à environ 2800°C avec des fibres en carbone quand l'isolant est maintenu dans une atmosphère inerte ou dans le vide pour empêcher l'oxydation de l'amidon carbonisé qui commence dans l'air à une 15 température supérieure à environ 275°C= Bien entendu, la description qui précède n'est pas limitative, et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre» 70 03034 12 2029638 REVENDICATIONS 1) Matériau composite fibreux d'isolement thermique , caractérisé par une densité inférieure à environ 0,160 g/crn^ p et une conductivité thermique inférieure à 0*124 kcal0m/m 0h.°C à 760°G contenant des fibres' séparées en matière choisie dans le groupe constitué par le carbone et les matières réfractaires unies avec des orientations au hasard par un liant constitué essentiellement par de l'amidon carbonisé ayant été préalablement gélatinisé. 2) Matériau d'isolement thermique selon la revendication 1, caractérisé en ce que le carbone résultant de la carbonisation de l'amidon représente environ 2 % à environ 35 % en poids de l'isolant, l'intégrité structurale de l'isolant étant suffisante pour qu'il supporte une charge de la compression jusqu'à environ 4,9 kg/cm2 produisant une déflexion de 10 % de l'isolant» 3) Matériau d'isolement thermique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fibres sont en bioxyde de silicium, ont une longueur comprise environ entre 3,2 et 12,7 mm et un diamètre compris environ entre 0,5 et 0,7 micron. 4) Matériau d'isolement thermique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les fibres sont en carbone, ont une longueur comprise entjre environ 0,25 et 1,25 mm et iin diamètre d'environ 2 microns» 5) Procédé pour préparer, un isolant thermique composite formé essentiellement de fibres orientées au hasard liées par un liant carbonisé ayant une densité inférieure à environ 0,l60g/cm-^ et une conductivité thermique inférieure à 0,124 kcal.m/m2„h0°C à 760°C/caractérisé par le mélange de fibres en matière choisie dans le groupe constitué par le carbone et les matières réfractaires avec de l'amidon en particules représentant un pourcentage faible en poids du produit composite après la carbonisation et de l'eau en quantité convenable pour former une suspension de fibres et d'amidon, le formage de la suspension a la configuration choisie pour le produit composite, le chauffage de la suspension à une température suffisante pour provoquer une réaction de l'amidon avec l'eau au moins pour la gélatinisation de l'amidon, le maintien de cette réaction pendant une durée suffisante pour gélatiniser pratiquement tout l'amidon, le chauffage de la 70 03034 13 2029638 suspension a une température suffisante pour éliminer sensiblement toute l'eau de l'ensemble composite, et ensuite le chauffage de cet ensemble dans une atmosphère inerte à des températures suffisantes pour la carbonisation de l'amidon afin 5 de lier les fibres les unes aux autres» 6) Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que la quantité d'amidon utilisé produit environ 2 à 35 % en poids du produit composite après la carbonisation» 7) Procédé selon l'une des revendications 5 et 6, cara-10 térisé par l'utilisation d'amidon végétal en particules de dimensions supérieures à environ 10 microns et par la réaction complète avant l'hydrolyse de l'amidon» 8) Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les fibres utilisées sont' en bioxyde de 15 silicium d'une longueur d'environ 3*2 à 12,7 mm et d'un diamètre d'environ 0,5 à 0,7 micron, la quantité d'amidon représente un rapport amidon/fibres compris entre environ 0,25/1 et 2,0/1 et la quantité d'eau représente une proportion de fibres par rapport à l'eau comprise entre environ 2 g et environ 10 g de 20 fibres par litre d'eau» 9) Procédé selon l'une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que les fibres utilisées sont des fibres de carbone d'une longueur comprise entre environ 0,25 et environ 1,25 micron avec un diamètre d'environ 2 microns et la quantité d'amidon 25 représente un rapport amidon/fibres compris entre environ 0,8/1 et environ 3,2/1» 10) Procédé selon l'une des revendications 5 à 9, caractérisé en ce que la température pour provoquer les réactions . entre l'amidon et l'eau est supérieure à une valeur comprise entre 30 environ 64°C et 71°C, la température pour le séchage est supérieure à environ'$5°C et la température pour la carbonisation de l'ami-, don gélatinisé est supérieure à environ 900°C» 11) Procédé selon l'une des revendications 5 à 10, caractérisé en ce que la mise en forme de la suspension à la confi- 35 guration choisie est effectuée en appliquant la suspension sur un moule poreux en établissant une pression inférieure à la pression atmosphérique pour former et pour maintenir la suspension en contact sur le moule et en maintenant cette pression pour éliminer de la suspension 1'eau en excédent »