Brevet FR3107279A1 — publié le 20210820

Dispositif de protection active contre de la fibre de carbone contre la chaleur, les rayonnements et les flammes grâce à un bouclier externe en pierre et matériau adhésif étanche. L’invention concerne un dispositif permettant de retarder la dégradation ou la destruction par flammes, rayonnements ou chaleur d’un composite pierre-fibre de carbone. Il est constitué d’une paroi une couche de minéral (1) enveloppant des fibres de carbone (2) enrobées d’un matériau adhésif (3). Le dispositif selon l’invention est particulièrement destiné à présenter une résistance incendie supérieure ou égale à celle des matériaux traditionnels. Figure pour l’abrégé: Fig.1 composite de pierre et fibre de carbone ininflammable et résistant au feu La présente invention concerne un dispositif de protection passive contre la combustion, l’irradiation ou l’incendie de matériaux composites en pierre (minéraux basaltiques, silicatés, ferromagnésiens ou aluminés) et fibres de carbone, ces dernières étant enveloppées par les minéraux dans une configuration composite multicouches. La pierre et un adhésif compatible avec les composants principaux de la pierre (basalte, silicate, magnésie, alumine) et avec le carbone (élément principal de la fibre de carbone) sont utilisés pour protéger la fibre de carbone de la chaleur et de l’oxydation par flamme, la faible conductivité thermique de la pierre et son inertie thermique constituant alors une barrière thermique à effet retardant induisant une montée en température progressive et lente. L’adhésif (résine ou ciment thermorésistant) constitue un bouclier de protection disposé entre les fibres en quantité suffisante pour protéger la fibre carbonée (en carbone pur ou composé artificiel ou naturel de carbone et d’autres éléments chimiques) tout en permettant le contact direct entre la fibre et la pierre. Le remplissage total des vides par le matériau adhésif (carbure de silicium avec ou sans alumine ou magnésie) ne doit pas poser obstacle à ce contact direct entre minéral et fibre, cf. . Le dispositif selon l’invention possède une étanchéité suffisante pour réduire les agressions chimiques ou radiologiques à température ambiante ou à toutes températures, éventuellement sous l’influence de radiations, flux oxydants ou flammes, ce qui permet non seulement la protection à court terme contre l’oxydation par flamme, mais aussi la protection à long terme contre le délaminage et l’altération chimique, puisque sa composition chimique est intermédiaire entre le minéral et le carbone, permettant une évolution vers un équilibre thermochimique réalisant une soudure permanente entre matrice minérale et fibres, par diffusion du carbone et des autres éléments (silicium, magnésium et leurs oxydes) dans la phase minérale majoritaire. Dispositif pour protéger contre la chaleur consécutive à une irradiation ou un incendie comporte une couche de minéral (1) enveloppant des fibres de carbone (2) enrobées d’un matériau adhésif (3) dans une configuration composite multicouches. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce que le matériau adhésif (3) est résistant à la température. Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2 caractérisé en ce que le matériau adhésif (3) est résistant à l’oxydation sous flamme. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que la faible conductivité thermique de la pierre et son inertie thermique constituent une barrière thermique à effet retardant induisant une montée en température progressive et lente. Dispositif selon l’une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que matériau adhésif (3) possède une étanchéité suffisante pour réduire les agressions chimiques ou radiologiques à température ambiante ou à toutes températures, éventuellement sous l’influence de radiations, flux oxydants ou flammes.