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Polyéthylène - U.H.M.W. ( UHMW PE )

Informations Matériau

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Appellations commerciales communes
Hostalen GUR, Stamylan UH
 
Description générale :  

Voir également les informations dans la rubrique Polyéthylène - Basse densité

Description générale : Thermoplastique industriel semi-cristallin, blanchâtre et vraiment opaque qui, chimiquement, est un PEHD ayant un poids moléculaire très élevé (3-6 millions). Par conséquent, il présente une viscosité en fusion extrêmement élevée (effectivement infinie) et ne peut être transformé que par des méthodes de frittage de poudre. Il offre également une dureté exceptionnelle, une excellente résistance au cisaillement et à l'usure et une bonne résistance chimique légèrement supérieure à celle des PEHD.

Ses utilisations incluent de nombreuses pièces d'usure (comme par exemple des composants de machines de maniement des bouteilles), engrenage, paliers, joints articifiels. Les fibres à très forte orientation moléculaire peuvent également être réalisées à partir du polyéthylène à poids moléculaire très élevé par filage de gel suivi d'un étirement, pour donner aux fibres un taux de cristallinité de 85% maximum et une orientation parallèle de 95%. Ils sont connus comme fibres de Polyéthylène de Haute Performance ou fibres de Polyéthylène à Module Ultra Elevé (HPPE ou UHMPE). Une gamme modeste de fibres, de corde tressée ou de tissu est disponible chez GoodFellow.

Au même titre que le Kevlar, ces fibres ont des propriétés de résistance à la traction très élevées ainsi qu'un (faible) coefficient d'expansion thermique (CTE) négatif. En données volumiques, leurs propriétés de traction sont globalement similaires à celles du Kevlar mais en données massiques, elles sont supérieures grâce à un avantage sur la densité d'environ 50% ; elles n'atteignent cependant pas les valeurs de la fibre de carbone sur ces mêmes bases. Leurs caractéristiques d'absorption énergétique et de vitesse accoustique sont supérieures au Kevlar tant sous forme de tissu que de composite. Leurs utilisations ont été particulièrement développées dans les domaines de la protection ballistique et des cordages (dans le sens le plus large).

   

Caractéristiques mécaniques

Coefficient de frottement 0,1-0,2
Coefficient de Poisson 0,46
Dureté - Rockwell R50-70
Elongation à la rupture ( % ) 500
Module de tension ( GPa ) 0,2-1,2
Résistance à la traction ( MPa ) 20-40
Résistance aux chocs - IZOD ( J m-1 ) >1000

Caractéristiques physiques

Absorption d'eau - sur 24 heures ( % ) <0,01
Densité ( g cm-3 ) 0,94
Indice limite d'oxygène ( % ) 17
Inflammabilité HB
Résistance à la radiation Passable
Résistance aux ultra-violets Mauvaise

Caractéristiques thermiques

Chaleur spécifique ( J K-1 kg-1 ) 1900
Coefficient d'expansion thermique ( x10-6 K-1 ) 130-200
Conductivité thermique à 23C ( W m-1 K-1 ) 0,42-0,51
Temp. de déflection à la chaleur - 0,45 MPa ( C ) 69
Temp. de déflection à la chaleur - 1,8 MPa ( C ) 42
Temp. maximale d'exploitation ( C ) 55-95

Caractéristiques électriques

Constantes diélectriques à 1 MHz 2,3
Facteur de dissipation à 1 MHz 1-10 x 10-4
Résistance diélectrique ( kV mm-1 ) 28
Résistivité de surface ( Ohm/carré ) 1013
Résistivité volumique ( Ohmcm ) 1018

Résistances chimiques

Acides - concentrés Bonne-Passable
Acides - dilués Bonne
Alcalins Bonne
Alcools Bonne
Cétones Bonne-Passable
Graisses et huiles Bonne-Passable
Halogènes Passable-Mauvaise
Hydro-carbones halogènes Passable-Mauvaise
Hydrocarbures aromatiques Passable

Les propriétés du Polyéthylène - U.H.M.W. Fibre

Caractéristique valeur
Matériau Dyneema&reg; Spectra A&reg; Spectra B&reg;
Conductivité thermique à 23 C W m-1 K-1 20 (axial)
Densité g cm-3 0,97 0,97 0,97
Extension à la rupture % 3,5 3,5 2,7
Module GPa 87 120 170
Module spécifique cN/tex 9000 12500 17500
Rétrécissement à 100C % <1
Ténacité spécifique cN/tex 265 265 310

Les propriétés du Polyéthylène - U.H.M.W. Fibre Coupée

Caractéristique valeur
Matériau Dyneema&reg; Spectra A&reg; Spectra B&reg;
Conductivité thermique à 23 C W m-1 K-1 20 (axial)
Densité g cm-3 0,97 0,97 0,97
Extension à la rupture % 3,5 3,5 2,7
Module GPa 87 120 170
Module spécifique cN/tex 9000 12500 17500
Rétrécissement à 100C % <1
Ténacité spécifique cN/tex 265 265 310

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