Nick Connor

À propos du TEP

Le polyéthylène téréphtalate, communément abrégé PET, PETE, est la résine polymère thermoplastique la plus courante de la famille des polyesters et est utilisée dans les fibres pour vêtements, les récipients pour liquides et aliments. Le polyester polyéthylène téréphtalate est un matériau dur, rigide, solide et dimensionnellement stable qui absorbe très peu d’eau. 

Résumé

Nom	ANIMAUX
Phase à STP	solide
Densité	1350kg/m3
Résistance à la traction ultime	150 MPa
Limite d’élasticité	40 MPa
Module d’élasticité de Young	9 GPa
Dureté Brinell	20 BHN
Point de fusion	267 °C
Conductivité thermique	0,3 W/mK
Capacité thermique	1250 J/g·K
Prix	0,8 $/kg

Composition du PET

Le PET est constitué d’unités polymérisées du téréphtalate d’éthylène monomère, avec des unités répétitives (C10H8O4). Le PET est couramment recyclé et porte le numéro « 1 » comme code d’identification de résine (RIC). 

Applications du PET

Il existe d’énormes applications commerciales pour le PET : en tant que matériau de qualité moulage par injection, pour les bouteilles moulées par soufflage et pour les films orientés. La majorité de la production mondiale de PET est destinée aux fibres synthétiques (plus de 60 %), la production de bouteilles représentant environ 30 % de la demande mondiale. Dans le cadre des applications textiles, le PET est désigné par son nom commun, polyester, alors que l’acronyme PET est généralement utilisé en relation avec l’emballage. 

Propriétés mécaniques du PET

Force du PET

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Young est le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du PET

La résistance à la traction ultime du PET est de 150 MPa.

Limite d’élasticité du PET

La limite d’élasticité du PET  est de 40 MPa.

Module d’élasticité du PET

Le module d’élasticité de Young du PET est de 9 GPa.

Dureté du PET

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell du PET est d’environ 20 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du PET

PET – Point de fusion

Le point de fusion du PET est de 267 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

PET – Conductivité thermique

La conductivité thermique du PET est de 0,3 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

PET – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du PET est de 1250 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos du polycarbonate

Le polycarbonate (PC) est un polymère thermoplastique qui contient des groupes carbonate dans ses structures chimiques. Il s’agit d’un thermoplastique technique amorphe, limpide et incolore, qui se distingue par sa haute résistance aux chocs (qui reste élevée jusqu’à -40°C). Un inconvénient comprend la nécessité d’un séchage et d’un traitement à température élevée. Le PC a une résistance chimique limitée à de nombreux solvants aromatiques, y compris le benzène, le toluène et le xylène et a une faiblesse aux encoches. 

Résumé

Nom	Polycarbonate
Phase à STP	solide
Densité	1200kg/m3
Résistance à la traction ultime	60 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	2,3 GPa
Dureté Brinell	80 BHN
Point de fusion	297 °C
Conductivité thermique	0,2 W/mK
Capacité thermique	1200 J/g·K
Prix	2,2 $/kg

Composition du polycarbonate

Le polycarbonate (PC) est un polymère thermoplastique qui contient des groupes carbonate dans ses structures chimiques. Un ester carbonate est un ester d’acide carbonique. La structure du PC, avec ses structures carbonate et bisphénolique, possède de nombreuses caractéristiques qui favorisent ses propriétés distinguées. La rigidité de la molécule explique les propriétés mécaniques fortes, les températures de déviation thermique élevées et la stabilité dimensionnelle élevée à des températures élevées. 

Applications du polycarbonate

Le polycarbonate est principalement utilisé pour les applications électroniques qui capitalisent sur ses caractéristiques de sécurité collectives. Étant un bon isolant électrique et ayant des propriétés résistantes à la chaleur et ignifuges, il est utilisé dans divers produits associés au matériel électrique et de télécommunications. Une application majeure du polycarbonate est la production de disques compacts, de DVD et de disques Blu-ray. Les applications où le PC est mélangé à l’ABS augmentent la température de déformation thermique de l’ABS et améliorent la résistance aux chocs à basse température du PC. La facilité de traitement favorable et l’amélioration de l’économie rendent les mélanges PC/ABS bien adaptés aux applications de boîtier électronique à paroi mince telles que les ordinateurs portables. Le PC seul est largement utilisé comme boîtiers d’aspirateur, boîtiers d’appareils électroménagers et outils électriques. Ce sont des applications où la haute résistance aux chocs du PC, la résistance à la chaleur, la durabilité et la finition de haute qualité justifient ses dépenses. Il est également utilisé dans les casques de sécurité, les boucliers anti-émeute, les auvents d’avion, les boîtiers de lentilles de feux de circulation et les boîtiers de batterie automobile. 

Propriétés mécaniques du polycarbonate

Résistance du polycarbonate

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Young est le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du polycarbonate

La résistance à la traction ultime du polycarbonate est de 60 MPa.

Limite d’élasticité du polycarbonate

La limite d’élasticité du polycarbonate  est N/A.

Module d’élasticité du polycarbonate

Le module d’élasticité de Young du polycarbonate est de 2,3 GPa.

Dureté du polycarbonate

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell du polycarbonate est d’environ 80 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du polycarbonate

Polycarbonate – Point de fusion

Le point de fusion du polycarbonate est de 297 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Polycarbonate – Conductivité thermique

La conductivité thermique du polycarbonate est de 0,2 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Polycarbonate – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du polycarbonate est de 1200 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos du monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone (CO), un gaz hautement toxique, incolore, inodore et inflammable produit industriellement pour être utilisé dans la fabrication de nombreux produits chimiques organiques et inorganiques. Le monoxyde de carbone ne se trouve pas dans l’air dans des conditions ordinaires, car il est formé par la combustion incomplète du carbone du charbon, du gaz naturel et du pétrole. 

Résumé

Nom	Monoxyde de carbone
Phase à STP	gaz
Densité	1,14 kg/m3
Résistance à la traction ultime	N / A
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	N / A
Dureté Brinell	N / A
Point de fusion	-205 °C
Conductivité thermique	0,024 W/mK
Capacité thermique	1040 J/g·K
Prix	15 $/kg

Composition du monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone est constitué d’un atome de carbone et d’un atome d’oxygène, reliés par une triple liaison constituée de deux liaisons pi et d’une liaison sigma. C’est l’oxocarbone le plus simple et il est isoélectronique avec d’autres espèces diatomiques à triple liaison possédant 10 électrons de valence. 

Applications du monoxyde de carbone

Le monoxyde de carbone conditionné est utilisé dans une variété d’industries pour un large éventail d’applications, notamment : Fabrication de métaux : utilisé dans les mélanges de gaz combustibles avec de l’hydrogène et d’autres gaz pour le chauffage industriel et domestique. Produits chimiques : Dans la fabrication d’une variété de produits chimiques tels que les acides, les esters et les alcools.

Propriétés thermiques du monoxyde de carbone

Monoxyde de carbone – Point de fusion

Le point de fusion du monoxyde de carbone est de -205 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Monoxyde de carbone – Conductivité thermique

La conductivité thermique du monoxyde de carbone est de 0,024 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Monoxyde de carbone – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du monoxyde de carbone est de 1040 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos du sable

Le sable est un matériau granulaire composé de particules finement divisées de roches et de minéraux. La composition du sable varie en fonction des sources et des conditions rocheuses locales, mais le constituant le plus courant du sable dans les milieux continentaux intérieurs et les milieux côtiers non tropicaux est la silice (dioxyde de silicium ou SiO2), généralement sous forme de quartz. La silice est l’une des familles de matériaux les plus complexes et les plus abondantes, existant en tant que composé de plusieurs minéraux et en tant que produit synthétique. 

Résumé

Nom	Sable
Phase à STP	solide
Densité	1500kg/m3
Résistance à la traction ultime	N / A
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	N / A
Dureté Brinell	N / A
Point de fusion	1577 °C
Conductivité thermique	0,25 W/mK
Capacité thermique	830 J/g·K
Prix	0,03 $/kg

Composition du sable

La composition du sable varie en fonction des sources et des conditions rocheuses locales, mais le constituant le plus courant du sable dans les milieux continentaux intérieurs et les milieux côtiers non tropicaux est la silice (dioxyde de silicium ou SiO2), généralement sous forme de quartz. Le deuxième type de sable le plus courant est le carbonate de calcium, par exemple l’aragonite, qui a été principalement créée, au cours du dernier demi-milliard d’années, par diverses formes de vie, comme le corail et les crustacés. 

Applications du sable

Le sable est une ressource non renouvelable à l’échelle des temps humains, et le sable adapté à la fabrication du béton est en forte demande. En raison de la croissance de la population et des villes et de l’activité de construction qui en résulte, il existe une énorme demande pour ces types spéciaux de sable, et les sources naturelles s’épuisent. Dans les industries de la poterie et de la verrerie, des sables quartzeux très purs sont utilisés comme source de silice. Des sables similaires sont nécessaires pour garnir les foyers des fours à acier acide. 

Propriétés mécaniques du sable

Force du sable

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Youngest le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du sable

La résistance à la traction ultime du sable est N/A.

Limite d’élasticité du sable

La limite d’élasticité du sable  est N/A.

Module d’élasticité du sable

Le module d’élasticité de Young du sable est N/A.

Dureté du sable

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell du sable est d’environ N/A.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du sable

Sable – Point de fusion

Le point de fusion du sable est de 1577 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Sable – Conductivité thermique

La conductivité thermique du sable est de 0,25 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Sable – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du sable est de 830 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

table-de-matériaux-en-résolution-8k

À propos du calcaire

Le calcaire est très courant en architecture, notamment en Europe et en Amérique du Nord. Le calcaire est extrait de carrières ou de mines. Une partie de la pierre extraite, sélectionnée en fonction de sa composition chimique et de sa granulométrie optique, est calcinée à environ 1 000 °C (1 830 °F) dans différents types de fours à chaux pour produire de la chaux vive. Les principaux utilisateurs de la chaux sont la sidérurgie (abaissement de la température de fusion des scories) ~ 35 %, les usages environnementaux (désulfuration, épuration des eaux) ~ 20 %, le génie civil ~ 20 % et la chimie ~ 8 %. 

Résumé

Nom	Calcaire
Phase à STP	solide
Densité	2750kg/m3
Résistance à la traction ultime	2,5 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	34 GPa
Dureté Brinell	4 mois
Point de fusion	1337 °C
Conductivité thermique	1,3 W/mK
Capacité thermique	840 J/g·K
Prix	3 $/kg

Composition du Calcaire

Le principal composant du calcaire est le carbonate de calcium (CaCO3), également connu sous le nom de calcite, qui est formé par le compactage des restes d’animaux et de plantes coralliens au fond des océans. Il varie d’une substance blanche molle (craie) à une substance très dure (marbre). 

Applications du calcaire

Le calcaire est très courant en architecture, notamment en Europe et en Amérique du Nord. Le calcaire est extrait de carrières ou de mines. Une partie de la pierre extraite, sélectionnée en fonction de sa composition chimique et de sa granulométrie optique, est calcinée à environ 1 000 °C (1 830 °F) dans différents types de fours à chaux pour produire de la chaux vive. Les principaux utilisateurs de la chaux sont la sidérurgie (abaissement de la température de fusion des scories) ~ 35 %, les usages environnementaux (désulfuration, épuration des eaux) ~ 20 %, le génie civil ~ 20 % et la chimie ~ 8 %. 

Propriétés mécaniques du calcaire

Force du calcaire

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Young est le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du calcaire

La résistance à la traction ultime du calcaire est de 2,5 MPa.

Limite d’élasticité du calcaire

La limite d’élasticité du calcaire  est N/A.

Module d’élasticité du calcaire

Le module d’élasticité de Young du calcaire est de 34 GPa.

Dureté du calcaire

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté du calcaire est d’environ 4 Mohs.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du calcaire

Calcaire – Point de fusion

Le point de fusion du calcaire est de 1337 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Calcaire – Conductivité thermique

La conductivité thermique du calcaire est de 1,3 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Calcaire – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du calcaire est de 840 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos de l’alliage TZM

Les alliages molybdène-titane-zirconium (TZM) contiennent de petites quantités de titane et de zirconium dopés avec de petites quantités de carbures très fins. Cet alliage appartient aux alliages réfractaires, bien connus pour leur extraordinaire résistance à la chaleur et à l’usure. La condition essentielle pour résister aux températures élevées est un point de fusion élevé et des propriétés mécaniques stables (par exemple une dureté élevée) même à des températures élevées. Cet alliage fonctionne plus efficacement dans des plages de température de 700 à 1400°C. L’alliage présente une résistance au fluage et une résistance à haute température plus élevées, ce qui permet des températures de service supérieures à 1060 °C pour le matériau. Il est généralement fabriqué par la métallurgie des poudres ou des procédés de coulée à l’arc. 

Composition de l’alliage TZM

Les alliages TZM sont des alliages de molybdène-titane-zirconium et contiennent de petites quantités de titane et de zirconium dopés avec de petites quantités de carbures très fins. 

Applications de l’alliage TZM

Les alliages TZM sont utilisés dans pratiquement toutes les grandes industries, où des applications à haute température avec une charge mécanique élevée sont requises. Par exemple, l’aérospatiale, l’automobile, la chimie, l’exploitation minière, la technologie nucléaire et la transformation des métaux. 

Propriétés mécaniques de l’alliage TZM

Résistance de l’alliage TZM

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Youngest le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime de l’alliage TZM

La résistance à la traction ultime de l’alliage TZM est de 800 MPa.

Limite d’élasticité de l’alliage TZM

La limite d’élasticité de l’alliage TZM  est N/A.

Module d’élasticité de l’alliage TZM

Le module d’élasticité de Young de l’alliage TZM est de 320 GPa.

Dureté de l’alliage TZM

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell de l’alliage TZM est d’environ 220 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques de l’alliage TZM

Alliage TZM – Point de fusion

Le point de fusion de l’alliage TZM est de 2597 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Alliage TZM – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’alliage TZM est de 126 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Alliage TZM – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique de l’alliage TZM est de 305 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos de Rubis

Un rubis est une pierre précieuse de couleur rose à rouge sang, une variété du minéral corindon (oxyde d’aluminium). D’autres variétés de corindon de qualité gemme sont appelées saphirs. Les rubis ont une dureté de 9,0 sur l’échelle de Mohs de dureté minérale. 

Résumé

Nom	Rubis
Phase à STP	solide
Densité	3980kg/m3
Résistance à la traction ultime	2100 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	350 GPa
Dureté Brinell	9 mois
Point de fusion	2047°C
Conductivité thermique	40W/mK
Capacité thermique	750 J/g·K
Prix	50000000 $/kg

Composition du Rubis

Le saphir, le rubis et le corindon pur sont de l’α-alumine, la forme la plus stable d’Al2O3. 

Applications de Rubis

Comme d’autres pierres précieuses, les rubis deviennent un choix de plus en plus populaire pour les bagues de fiançailles et autres bijoux. 

Propriétés mécaniques du rubis

La force du rubis

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Youngest le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du rubis

La résistance à la traction ultime de Ruby est de 2100 MPa (compression).

Limite d’élasticité du rubis

La limite d’élasticité de Ruby  est N/A.

Module d’élasticité du rubis

Le module d’élasticité de Young de Ruby est de 350 GPa.

Dureté du rubis

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté du rubis est d’environ 9 Mohs.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du rubis

Rubis – Point de fusion

Le point de fusion du rubis est de 2047 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Rubis – Conductivité thermique

La conductivité thermique de Ruby est de 40 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Rubis – Chaleur Spécifique

La chaleur spécifique du rubis est de 750 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos du dioxyde d’uranium

Le dioxyde d’uranium est un composé d’uranium réfractaire céramique, souvent utilisé comme combustible nucléaire. La plupart des REO utilisent le combustible à l’uranium, qui se présente sous la forme de dioxyde d’uranium (chimiquement UO2). Le dioxyde d’uranium est un solide semi-conducteur noir à très faible conductivité thermique. D’autre part, le dioxyde d’uranium a un point de fusion très élevé et un comportement bien connu. Le dioxyde d’uranium a une densité nettement inférieure à celle de l’uranium sous forme métallique. Le dioxyde d’uranium a une masse volumique de 10,97 g/cm3, mais cette valeur peut varier en fonction de la combustion du combustible, car à faible combustion, une densification des pastilles peut se produire et, à une combustion plus élevée, un gonflement se produit. 

Résumé

Nom	Dioxyde d’uranium
Phase à STP	solide
Densité	10970kg/m3
Résistance à la traction ultime	N / A
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	N / A
Dureté Brinell	N / A
Point de fusion	2847°C
Conductivité thermique	8,68 W/mK
Capacité thermique	235 J/g·K
Prix	60 $/kg

Composition de Dioxyde d’Uranium

L’UO2 est pressé en pastilles, ces pastilles sont ensuite frittées dans le cylindre plein (d’une hauteur, et d’un diamètre d’environ 1 centimètre, la hauteur étant supérieure au diamètre). 

Applications du dioxyde d’uranium

La plupart des REP utilisent du combustible à l’uranium, qui se présente sous la forme de dioxyde d’uranium. 

Propriétés thermiques du dioxyde d’uranium

Dioxyde d’uranium – Point de fusion

Le point de fusion du dioxyde d’uranium est de 2847 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Dioxyde d’uranium – Conductivité thermique

La conductivité thermique du dioxyde d’uranium est de 8,68 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Dioxyde d’uranium – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du dioxyde d’uranium est de 235 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos du polystyrène

Le polystyrène, abrégé en PS, est un polymère d’hydrocarbure aromatique synthétique fabriqué à partir du monomère connu sous le nom de styrène, qui est dérivé du benzène et de l’éthylène, tous deux des produits pétroliers. Le polystyrène peut être solide ou en mousse. Le polystyrène à usage général est clair, dur et plutôt cassant. Le polystyrène est un thermoplastique incolore et transparent, qui est couramment utilisé pour fabriquer des panneaux de mousse ou des panneaux de lambris isolants et un type d’isolant en vrac composé de petites billes de polystyrène. Les mousses de polystyrène contiennent 95 à 98 % d’air. Les mousses de polystyrène sont de bons isolants thermiques et sont donc souvent utilisées comme matériaux d’isolation des bâtiments, comme dans les coffrages isolants en béton et les systèmes de construction à panneaux structuraux isolés. Le polystyrène expansé (EPS) et le polystyrène extrudé (XPS) sont tous deux fabriqués à partir de polystyrène, mais EPS est composé de petites billes de plastique qui sont fusionnées et XPS commence comme un matériau fondu qui est pressé hors d’une forme en feuilles. Le XPS est le plus couramment utilisé comme isolant en mousse. 

Résumé

Nom	Polystyrène
Phase à STP	solide
Densité	1050kg/m3
Résistance à la traction ultime	48 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	3,4 GPa
Dureté Brinell	50 BHN
Point de fusion	217 °C
Conductivité thermique	0,12 W/mK
Capacité thermique	1100 J/g·K
Prix	1,1 $/kg

Composition du Polystyrène

En termes chimiques, le polystyrène est un hydrocarbure à longue chaîne dans lequel des centres carbonés alternés sont attachés à des groupes phényle (un dérivé du benzène). La formule chimique du polystyrène est (C8H8)n ; il contient les éléments chimiques carbone et hydrogène. 

Applications du polystyrène

Le PS est l’un des quatre plastiques dont l’utilisation combinée représente 75 % de l’utilisation mondiale des plastiques. Ces quatre thermoplastiques de base sont le PE, le PP, le PVC et le PS. Les applications incluent les jouets, les diffuseurs de lumière, les gobelets, les couverts, les appareils électroménagers généraux, les boîtiers de cassettes vidéo/audio, les boîtiers électroniques, les doublures de réfrigérateur, les articles ménagers, les conteneurs. 

Propriétés mécaniques du polystyrène

Résistance du polystyrène

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Youngest le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du polystyrène

La résistance à la traction ultime du polystyrène est de 48 MPa.

Limite d’élasticité du polystyrène

La limite d’élasticité du polystyrène  est N/A.

Module d’élasticité du polystyrène

Le module d’élasticité de Young du polystyrène est de 3,4 GPa.

Dureté du polystyrène

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell du polystyrène est d’environ 50 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du polystyrène

Polystyrène – Point de fusion

Le point de fusion du polystyrène est de 217 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Polystyrène – Conductivité thermique

La conductivité thermique du polystyrène est de 0,12 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gazeux), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Polystyrène – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du polystyrène est de 1100 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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À propos du chlorure de polyvinyle

Le chlorure de polyvinyle est le troisième polymère plastique synthétique le plus produit au monde (après le polyéthylène et le polypropylène). Il existe deux formes de base de PVC : rigide et plastifié. Le PVC rigide, comme son nom l’indique, est un polymère non modifié et présente une grande rigidité. Le PVC non modifié est plus résistant et plus rigide que le PE et le PP. Le PVC plastifié est modifié par l’ajout d’une espèce de bas poids moléculaire (plastifiant) pour flexibiliser le polymère. 

Résumé

Nom	Chlorure de polyvinyle
Phase à STP	solide
Densité	1330kg/m3
Résistance à la traction ultime	48 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	3,4 GPa
Dureté Brinell	35 BHN
Point de fusion	177 °C
Conductivité thermique	0,2 W/mK
Capacité thermique	880 J/g·K
Prix	0,9 $/kg

Composition de Chlorure de Polyvinyle

Les polymères de chlorure de polyvinyle (PVC), généralement appelés résines vinyliques, sont préparés par la polymérisation du chlorure de vinyle dans une réaction de polymérisation par addition radicalaire. Le chlorure de vinyle monomère est préparé en faisant réagir de l’éthylène avec du chlore pour former du 1,2-dichloroéthane. 

Applications du chlorure de polyvinyle

Les produits en PVC rigide comprennent les revêtements de maison, les tuyaux extrudés, les pièces thermoformées et moulées par injection. Le PVC rigide est calandré en cartes de crédit. Le PVC plastifié est utilisé dans la plomberie, l’isolation des câbles électriques, le simili cuir, les revêtements de sol, la signalétique, les disques phonographiques. Environ 40 millions de tonnes de PVC sont produites chaque année. Le PVC est l’un des quatre plastiques dont l’utilisation combinée représente 75 % de l’utilisation mondiale des plastiques. Ces quatre thermoplastiques de base sont le PE, le PP, le PVC et le PS. 

Propriétés mécaniques du chlorure de polyvinyle

Résistance du chlorure de polyvinyle

En mécanique des matériaux, la résistance d’un matériau est sa capacité à supporter une charge appliquée sans rupture ni déformation plastique. La résistance des matériaux considère essentiellement la relation entre les charges externes appliquées à un matériau et la déformation ou la modification des dimensions du matériau qui en résulte. Lors de la conception de structures et de machines, il est important de tenir compte de ces facteurs, afin que le matériau sélectionné ait une résistance suffisante pour résister aux charges ou forces appliquées et conserver sa forme d’origine.

La résistance d’un matériau est sa capacité à supporter cette charge appliquée sans défaillance ni déformation plastique. Pour la contrainte de traction, la capacité d’un matériau ou d’une structure à supporter des charges tendant à s’allonger est appelée résistance ultime à la traction (UTS). La limite d’élasticité ou la limite d’élasticité est la propriété du matériau définie comme la contrainte à laquelle un matériau commence à se déformer plastiquement, tandis que la limite d’élasticité est le point où la déformation non linéaire (élastique + plastique) commence. En cas de contrainte de traction d’une barre uniforme (courbe contrainte-déformation), la  loi de Hooke décrit le comportement d’une barre dans la région élastique. Le module d’élasticité de Youngest le module d’élasticité pour les contraintes de traction et de compression dans le régime d’élasticité linéaire d’une déformation uniaxiale et est généralement évalué par des essais de traction.

Voir aussi : Résistance des matériaux

Résistance à la traction ultime du chlorure de polyvinyle

La résistance à la traction ultime du chlorure de polyvinyle est de 48 MPa.

Limite d’élasticité du chlorure de polyvinyle

La limite d’élasticité du chlorure de polyvinyle  est N/A.

Module d’élasticité du chlorure de polyvinyle

Le module d’élasticité de Young du chlorure de polyvinyle est de 3,4 GPa.

Dureté du chlorure de polyvinyle

En science des matériaux, la  dureté  est la capacité à résister à  l’indentation de surface  ( déformation plastique localisée ) et  aux rayures . Le test de dureté Brinell  est l’un des tests de dureté par indentation, qui a été développé pour les tests de dureté. Dans les tests Brinell, un  pénétrateur sphérique dur est forcé sous une charge spécifique dans la surface du métal à tester.

L’  indice de dureté Brinell  (HB) est la charge divisée par la surface de l’indentation. Le diamètre de l’empreinte est mesuré avec un microscope à échelle superposée. Le nombre de dureté Brinell est calculé à partir de l’équation :

La dureté Brinell du chlorure de polyvinyle est d’environ 35 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du chlorure de polyvinyle

Chlorure de polyvinyle – Point de fusion

Le point de fusion du polychlorure de vinyle est de 177 °C .

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard. En général, la  fusion  est un  changement de phase  d’une substance de la phase solide à la phase liquide. Le  point de fusion  d’une substance est la température à laquelle ce changement de phase se produit. Le  point de fusion  définit également une condition dans laquelle le solide et le liquide peuvent exister en équilibre. Pour divers composés chimiques et alliages, il est difficile de définir le point de fusion, car il s’agit généralement d’un mélange de divers éléments chimiques.

Chlorure de polyvinyle – Conductivité thermique

La conductivité thermique du chlorure de polyvinyle est de 0,2 W/(m·K) .

Les caractéristiques de transfert de chaleur d’un matériau solide sont mesurées par une propriété appelée la  conductivité thermique , k (ou λ), mesurée en  W/mK . C’est une mesure de la capacité d’une substance à transférer de la chaleur à travers un matériau par  conduction . Notez que  la loi de Fourier  s’applique à toute matière, quel que soit son état (solide, liquide ou gaz), par conséquent, elle est également définie pour les liquides et les gaz.

La  conductivité thermique  de la plupart des liquides et des solides varie avec la température. Pour les vapeurs, cela dépend aussi de la pression. En général:

La plupart des matériaux sont presque homogènes, nous pouvons donc généralement écrire  k = k (T) . Des définitions similaires sont associées aux conductivités thermiques dans les directions y et z (ky, kz), mais pour un matériau isotrope, la conductivité thermique est indépendante de la direction de transfert, kx = ky = kz = k.

Chlorure de polyvinyle – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du chlorure de polyvinyle est de 880 J/g K .

La chaleur spécifique, ou capacité thermique spécifique,  est une propriété liée à l’énergie interne  très importante en thermodynamique. Les  propriétés intensives  c _v  et  c _p  sont définies pour des substances compressibles pures et simples comme des dérivées partielles de l’  énergie interne  u(T, v)  et de  l’ enthalpie  h(T, p) , respectivement : 

où les indices  v  et  p  désignent les variables maintenues fixes lors de la différenciation. Les propriétés  c _v  et  c _p  sont appelées  chaleurs spécifiques  (ou  capacités calorifiques ) car, dans certaines conditions particulières, elles relient le changement de température d’un système à la quantité d’énergie ajoutée par transfert de chaleur. Leurs unités SI sont  J/kg K  ou  J/mol K .

Propriétés et prix des autres matériaux

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