Nick Connor

À propos de l’oxyde nitreux

L’oxyde nitreux, communément appelé gaz hilarant ou nitreux, est un composé chimique, un oxyde d’azote de formule N2O. L’oxyde nitreux est un gaz naturel qui est incolore et ininflammable. 

Résumé

Nom	Protoxyde d’azote
Phase à STP	gazeux
Densité	2kg/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	-91 °C
Conductivité thermique	0,042 W/mK
Capacité thermique	880 J/g·K
Prix	20 $/kg

Composition de Protoxyde d’azote

L’oxyde nitreux est un composé chimique, un oxyde d’azote de formule N2O. Le protoxyde d’azote est généralement préparé à l’échelle industrielle en chauffant soigneusement du nitrate d’ammonium à environ 250°C, qui se décompose en protoxyde d’azote et en vapeur d’eau. 

Applications de l’oxyde nitreux

L’oxyde nitreux peut être fabriqué et utilisé pour une variété de choses telles qu’un agent pharmacologique pour produire une anesthésie, un additif alimentaire comme propulseur et un additif aux carburants pour augmenter l’oxygène disponible lors de la combustion. Pour l’anesthésie, il est couramment utilisé dans une concentration de 50 à 70 % en oxygène dans le cadre d’une technique équilibrée en association avec d’autres agents inhalés ou intraveineux. Le protoxyde d’azote peut être utilisé comme oxydant dans un moteur-fusée. Dans les courses de véhicules, le protoxyde d’azote permet au moteur de brûler plus de carburant en fournissant plus d’oxygène lors de la combustion. Nitous fournit plus d’oxygène que l’air atmosphérique en se décomposant à des températures élevées

Propriétés thermiques de l’oxyde nitreux

Protoxyde d’azote – Point de fusion

Le point de fusion de l’oxyde nitreux est de -91 °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.

Protoxyde d’azote – Conductivité thermique

La conductivité thermique du protoxyde d’azote est de 0,042 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.

Protoxyde d’azote – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du protoxyde d’azote 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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À propos du béton

Le béton est un matériau composite composé de sable, de gravier et de ciment. Le ciment est un liant, une substance utilisée pour la construction qui fixe, durcit et adhère à d’autres matériaux pour les lier ensemble. Le ciment Portland est le type de ciment le plus couramment utilisé dans le monde. La plupart du béton est coulé avec des matériaux de renforcement (tels que des barres d’armature) intégrés pour fournir une résistance à la traction, ce qui donne du béton armé. 

Résumé

Nom	Béton
Phase à STP	solide
Densité	2400kg/m3
Résistance à la traction ultime	2 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	60 GPa
Dureté Brinell	6 mois
Point de fusion	1527°C
Conductivité thermique	0,5 W/mK
Capacité thermique	1050 J/g·K
Prix	0,07 $/kg

Composition du Béton

Le clinker de ciment Portland est un matériau hydraulique qui doit être constitué d’au moins deux tiers en masse de silicates de calcium (3 CaO·SiO2 et 2 CaO·SiO2), le reste étant constitué de phases de clinker contenant de l’aluminium et du fer et d’autres composés . Le rapport de CaO à SiO2 ne doit pas être inférieur à 2,0. La teneur en oxyde de magnésium (MgO) ne doit pas dépasser 5,0 % en masse. 

Applications du béton

Le béton est l’un des matériaux de construction les plus utilisés. Son utilisation dans le monde entier, tonne pour tonne, est le double de celle de l’acier, du bois, des plastiques et de l’aluminium combinés. 

Propriétés mécaniques du béton

Résistance du béton

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 ultime à la traction du béton

La résistance à la traction ultime du béton est de 2 MPa.

Limite d’élasticité du béton

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

Module d’élasticité du béton

Le module d’élasticité de Young du béton est de 60 GPa.

Dureté du béton

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 béton est d’environ 6 Mohs.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du béton

Béton – Point de fusion

Le point de fusion du béton est de 1527 °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.

Béton – Conductivité thermique

La conductivité thermique du béton est de 0,5 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.

Béton – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du béton est de 1050 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 granit

Le granit est une roche ignée à gros grains composée principalement de quartz, de feldspath alcalin et de plagioclase. 

Résumé

Nom	Granit
Phase à STP	solide
Densité	2750kg/m3
Résistance à la traction ultime	4,8 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	N / A
Dureté Brinell	6 mois
Point de fusion	1260°C
Conductivité thermique	3,2 W/mK
Capacité thermique	790 J/g·K
Prix	0,04 $/kg

Composition du Granit

La plupart des granites ont une composition telle que presque tout leur aluminium et leurs métaux alcalins (sodium et potassium) sont combinés sous forme de feldspath. 

Applications du granit

Le granit a été largement utilisé comme pierre de taille et comme dalles de sol dans les bâtiments et monuments publics et commerciaux. 

Propriétés mécaniques du granit

Force du granit

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 granit

La résistance à la traction ultime du granit est de 4,8 MPa.

Limite d’élasticité du granit

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

Module d’élasticité du granit

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

Dureté du granit

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 granit est d’environ 6 Mohs.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du granit

Granit – Point de fusion

Le point de fusion du granit est de 1260 °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.

Granit – Conductivité thermique

La conductivité thermique du granit est de 3,2 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.

Granit – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du granit est de 790 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 Mo-25 Re

Le molybdène et le rhénium sont tous deux des métaux réfractaires. Ces métaux sont 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. Ces métaux sont généralement combinés ensemble pour obtenir la fabricabilité, les propriétés thermiques et mécaniques souhaitées. Les alliages molybdène-rhénium présentent une bonne ductilité à basse température. L’alliage Mo-35Re a également une faible température de transition ductile à fragile à l’état brut de coulée. L’alliage est extrêmement difficile à fracturer par martelage du matériau brut de coulée à des températures allant jusqu’à -196°C. 

Résumé

Nom	Alliage Mo-25 Re
Phase à STP	solide
Densité	11200kg/m3
Résistance à la traction ultime	1100 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	360 GPa
Dureté Brinell	350 BHN
Point de fusion	2527°C
Conductivité thermique	70W/mK
Capacité thermique	220 J/g·K
Prix	3000 $/kg

Composition de l’alliage Mo-25 Re

Les alliages de molybdène-rhénium contenant jusqu’à 40% de rhénium sont principalement des alliages cubiques monophasés centrés en solution solide. 

Applications de l’alliage Mo-25 Re

Le rhénium est considéré comme hautement souhaitable comme addition d’alliage avec d’autres métaux réfractaires. Les alliages de molybdène-rhénium offrent une résistance à haute température ; la combinaison augmente considérablement la ductilité et la résistance à la traction. Le rhénium est de plus en plus accepté dans les réacteurs nucléaires, les fusées et d’autres applications commerciales et aérospatiales. 

Propriétés mécaniques de l’alliage Mo-25 Re

Résistance de l’alliage Mo-25 Re

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 de l’alliage Mo-25 Re

La résistance à la traction ultime de l’alliage Mo-25 Re est de 1100 MPa.

Limite d’élasticité de l’alliage Mo-25 Re

La limite d’élasticité de l’alliage Mo-25 Re  est N/A.

Module d’élasticité de l’alliage Mo-25 Re

Le module d’élasticité de Young de l’alliage Mo-25 Re est de 360 ​​GPa.

Dureté de l’alliage Mo-25 Re

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 Mo-25 Re est d’environ 350 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques de l’alliage Mo-25 Re

Alliage Mo-25 Re – Point de fusion

Le point de fusion de l’alliage Mo-25 Re est de 2527 °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 Mo-25 Re – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’alliage Mo-25 Re est de 70 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.

Alliage Mo-25 Re – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique de l’alliage Mo-25 Re est de 220 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 d’Hastelloy

Hastelloy est un superalliage forgé nickel-molybdène-chrome qui est généralement considéré comme un alliage polyvalent résistant à la corrosion. Cet alliage résiste à la formation de précipités aux joints de grains dans la zone affectée par la chaleur de la soudure, ce qui le rend adapté à la plupart des applications de procédés chimiques à l’état brut de soudage. Les superalliages ont une bonne résistance à l’oxydation et au fluage et peuvent être renforcés par des méthodes de durcissement par précipitation, de durcissement en solution solide et d’écrouissage. Ils peuvent également fonctionner sous des contraintes mécaniques élevées et à des températures élevées, ainsi que dans des endroits nécessitant une grande stabilité de surface. 

Résumé

Nom	Hastelloy
Phase à STP	solide
Densité	8890kg/m3
Résistance à la traction ultime	600 MPa
Limite d’élasticité	300 MPa
Module d’élasticité de Young	205 GPa
Dureté Brinell	180 BHN
Point de fusion	1327°C
Conductivité thermique	10,2 W/mK
Capacité thermique	420 J/g·K
Prix	50 $/kg

Composition de l’Hastelloy

Hastelloy est un superalliage corroyé nickel-molybdène-chrome. 

Applications de l’Hastelloy

Hastelloy est largement utilisé pour la désulfuration des équipements de gaz de combustion et pour les équipements de procédés chimiques. 

Propriétés mécaniques de l’Hastelloy

La force de l’Hastelloy

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 de l’Hastelloy

La résistance à la traction ultime de l’Hastelloy est de 600 MPa.

Limite d’élasticité de l’Hastelloy

La limite d’élasticité de l’Hastelloy  est de 300 MPa.

Module d’élasticité de l’Hastelloy

Le module d’élasticité de Young de l’Hastelloy est de 205 GPa.

Dureté de l’Hastelloy

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’Hastelloy est d’environ 180 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques de l’Hastelloy

Hastelloy – Point de fusion

Le point de fusion de l’Hastelloy est de 1327 °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.

Hastelloy – Conductivité thermique

La conductivité thermique de l’Hastelloy est de 10,2 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.

Hastelloy – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique de l’Hastelloy est de 420 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 sel

Le sel est un minéral composé principalement de chlorure de sodium (NaCl), un composé chimique appartenant à la plus grande classe des sels ; le sel sous sa forme naturelle en tant que minéral cristallin est connu sous le nom de sel gemme ou halite. L’halite est principalement un minéral sédimentaire qui se forme généralement dans les climats arides où l’eau des océans s’évapore. Le minéral est généralement incolore ou blanc, mais peut également être bleu clair, bleu foncé, violet, rose, rouge, orange, jaune ou gris en fonction de l’inclusion d’autres matériaux, d’impuretés et d’anomalies structurelles ou isotopiques dans les cristaux. 

Résumé

Nom	Le sel
Phase à STP	solide
Densité	2200kg/m3
Résistance à la traction ultime	1,65 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	20 GPa
Dureté Brinell	6 mois
Point de fusion	797 °C
Conductivité thermique	7W/mK
Capacité thermique	880 J/g·K
Prix	0,4 $/kg

Composition du Sel

Le sel est principalement du chlorure de sodium, le composé ionique de formule NaCl, représentant des proportions égales de sodium et de chlore. Le sel de mer et le sel fraîchement extrait (dont une grande partie est du sel de mer des mers préhistoriques) contiennent également de petites quantités d’oligo-éléments (qui, dans ces petites quantités, sont généralement bons pour la santé des plantes et des animaux.

Applications du sel

Le sel a de nombreuses utilisations. La majeure partie du sel produit est broyée et utilisée en hiver sur les routes pour contrôler l’accumulation de neige et de glace. Des quantités importantes de sel sont également utilisées par l’industrie chimique. Le sel est un nutriment essentiel pour les humains et la plupart des animaux, et c’est aussi un assaisonnement préféré pour de nombreux types d’aliments. Le sel est un minéral que tout le monde connaît. 

Propriétés mécaniques du sel

Force du sel

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 sel

La résistance à la traction ultime du sel est de 1,65 MPa.

Limite d’élasticité du sel

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

Module d’élasticité du sel

Le module d’élasticité de Young de Salt est de 20 GPa.

Dureté du sel

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 sel est d’environ 2 Mohs.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du sel

Sel – Point de fusion

Le point de fusion du sel est de 797 °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.

Sel – Conductivité thermique

La conductivité thermique du sel est de 7 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.

Sel – Chaleur Spécifique

La chaleur spécifique du sel 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. le   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 Kevlar

Le Kevlar a de nombreuses applications, allant des pneus de vélo et des voiles de course aux gilets pare-balles, en raison de son rapport résistance à la traction/poids élevé ; par cette mesure, il est cinq fois plus résistant que l’acier. Les fibres à haute ténacité et thermiquement stables sont utilisées pour les gilets pare-balles légers, et également en raison de l’économie de poids, elles peuvent également remplacer des matériaux plus lourds dans les avions, pour économiser du carburant. 

Résumé

Nom	Kevlar
Phase à STP	solide
Densité	1440kg/m3
Résistance à la traction ultime	3600 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	130 GPa
Dureté Brinell	N / A
Point de fusion	477 °C
Conductivité thermique	0,04 W/mK
Capacité thermique	1420 J/g·K
Prix	50 $/kg

Composition du Kevlar

Généralement, il est filé en cordes ou en feuilles de tissu qui peuvent être utilisées telles quelles ou comme ingrédient dans des composants en matériaux composites. Lorsque le Kevlar est filé, la fibre résultante a une résistance à la traction d’environ 3 620 MPa et une densité relative de 1,44. Le polymère doit sa haute résistance aux nombreuses liaisons inter-chaînes. Ces liaisons hydrogène intermoléculaires se forment entre les groupes carbonyle et les centres NH. 

Applications du Kevlar

Le Kevlar a de nombreuses applications, allant des pneus de vélo et des voiles de course aux gilets pare-balles, en raison de son rapport résistance à la traction/poids élevé ; par cette mesure, il est cinq fois plus résistant que l’acier. Les fibres à haute ténacité et thermiquement stables sont utilisées pour les gilets pare-balles légers, et également en raison de l’économie de poids, elles peuvent également remplacer des matériaux plus lourds dans les avions, pour économiser du carburant. 

Propriétés mécaniques du Kevlar

Force du Kevlar

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 Kevlar

La résistance à la traction ultime du Kevlar est de 3600 MPa.

Limite d’élasticité du Kevlar

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

Module d’élasticité du Kevlar

Le module d’élasticité de Young du Kevlar est de 130 GPa.

Dureté du Kevlar

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 Kevlar est d’environ N/A.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du Kevlar

Kevlar – Point de fusion

Le point de fusion du Kevlar est de 477 °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.

Kevlar – Conductivité thermique

La conductivité thermique du Kevlar est de 0,04 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.

Kevlar – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du Kevlar est de 1420 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

A propos de Polyamide – Nylon

Un polyamide est un polymère avec des unités répétitives liées par des liaisons amide. Les polyamides fabriqués artificiellement peuvent être fabriqués par polymérisation par étapes ou par synthèse en phase solide, produisant des matériaux tels que les nylons, les aramides et le sodium poly. Le nylon est un polymère cristallin avec des propriétés de module, de résistance et d’impact élevées, ainsi qu’un faible coefficient de frottement et de résistance à l’abrasion. Une variété de nylons commerciaux sont disponibles, y compris le nylon 6, le nylon 11, le nylon 12, le nylon 6,6, le nylon 6,10 et le nylon 6,12. Les fibres de nylon ont tendance à capter une charge statique, c’est pourquoi des agents antistatiques sont souvent ajoutés pour la moquette et d’autres applications. 

Résumé

Nom	Polyamide – Nylon
Phase à STP	solide
Densité	1140kg/m3
Résistance à la traction ultime	40 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	2,9 GPa
Dureté Brinell	100 BHN
Point de fusion	257 °C
Conductivité thermique	0,2 W/mK
Capacité thermique	1500 J/g·K
Prix	2,5 $/kg

Composition de Polyamide – Nylon

Les nylons, également appelés polyamides, sont synthétisés par des procédés de polymérisation par condensation, souvent une diamine aliphatique et un diacide. Bien que les matériaux possèdent une large gamme de propriétés, ils contiennent tous la liaison amide (-CONH-) dans leur squelette. 

Applications du Polyamide – Nylon

Les nylons peuvent être utilisés comme engrenages, cames, rouleaux, roulements, écrous et boulons, boîtiers d’outils électriques, connecteurs électriques, peignes, formeurs de bobines, réservoirs de carburant pour voitures, ustensiles de cuisine. 

Propriétés mécaniques du polyamide – nylon

Résistance du Polyamide – Nylon

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 polyamide – nylon

La résistance à la traction ultime du polyamide – nylon est de 40 MPa.

Limite d’élasticité du polyamide – nylon

La limite d’élasticité du polyamide – nylon  est N/A.

Module d’élasticité du polyamide – nylon

Le module d’élasticité de Young du Polyamide – Nylon est de 2,9 GPa.

Dureté du Polyamide – Nylon

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 polyamide – nylon est d’environ 100 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du polyamide – nylon

Polyamide – Nylon – Point de fusion

Le point de fusion du Polyamide – Nylon est de 257 °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.

Polyamide – Nylon – Conductivité thermique

La conductivité thermique du polyamide – nylon 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.

Polyamide – Nylon – Chaleur Spécifique

La chaleur spécifique du polyamide – nylon est de 1500 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 caoutchouc

Le caoutchouc est un matériau qui peut s’étirer et rétrécir. C’est un polymère. Il peut être produit à partir de sources naturelles (par exemple le caoutchouc naturel) ou peut être synthétisé à l’échelle industrielle. Par exemple, les pneus de voiture sont généralement fabriqués à partir de caoutchouc styrène-butadiène ou styrène-butadiène (SBR). Ces matériaux ont une bonne résistance à l’abrasion et une bonne stabilité au vieillissement lorsqu’ils sont protégés par des additifs. En 2012, plus de 5,4 millions de tonnes de SBR ont été traitées dans le monde. Beaucoup d’autres choses sont faites de caoutchouc, comme les gants, les pneus, les bouchons et les masques. Le caoutchouc naturel, également appelé caucho ou caoutchouc, tel qu’initialement produit, est constitué de polymères du composé organique isoprène, avec des impuretés mineures d’autres composés organiques, plus de l’eau. 

Composition du Caoutchouc

Le caoutchouc naturel est le polymère cis-1,4-polyisoprène. En règle générale, un petit pourcentage (jusqu’à 5% de la masse sèche) d’autres matériaux, tels que les protéines, les acides gras, les résines et les matériaux inorganiques (sels) se trouvent dans le caoutchouc naturel. Le polyisoprène peut également être créé synthétiquement, produisant ce que l’on appelle parfois le « caoutchouc naturel synthétique », mais les voies synthétiques et naturelles sont distinctes. 

Applications du caoutchouc

Les produits moulés en caoutchouc sont largement utilisés dans l’industrie (et dans certaines applications domestiques) sous la forme d’articles et d’appareils en caoutchouc. Le caoutchouc est utilisé dans les tuyaux d’arrosage et les tuyaux pour les applications de jardinage à petite échelle. La plupart des pneus et des chambres à air utilisés dans les automobiles sont constitués de caoutchouc. 

Propriétés mécaniques du caoutchouc

Résistance du caoutchouc

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 caoutchouc

La résistance à la traction ultime du caoutchouc est de 5 MPa.

Limite d’élasticité du caoutchouc

La limite d’élasticité du caoutchouc  est de 15 MPa.

Module d’élasticité du caoutchouc

Le module d’élasticité de Young du caoutchouc est de 0,05 GPa.

Dureté du caoutchouc

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 caoutchouc est d’environ N/A.

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques du caoutchouc

Caoutchouc – Point de fusion

Le point de fusion du caoutchouc 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.

Caoutchouc – Conductivité thermique

La conductivité thermique du caoutchouc est de 0,5 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.

Caoutchouc – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du caoutchouc est de 1300 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 méthane

Le méthane, CH4, est un gaz incolore et inodore. Il est également connu sous le nom de gaz des marais ou hydrure de méthyle. Les vapeurs sont plus légères que l’air. C’est un hydrure du groupe 14 et l’alcane le plus simple, et c’est le principal constituant du gaz naturel. 

Résumé

Nom	Méthane
Phase à STP	gaz
Densité	0,657 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	-183 °C
Conductivité thermique	0,034 W/mK
Capacité thermique	2200 J/g·K
Prix	2 $/kg

Composition du méthane

Le méthane est un composé chimique de formule chimique CH4 (un atome de carbone et quatre atomes d’hydrogène). 

Applications du méthane

Le méthane est un carburant et peut être utilisé dans les processus chimiques industriels et peut être transporté sous forme de liquide réfrigéré (gaz naturel liquéfié ou GNL). Le méthane est utilisé comme combustible pour les fours, les maisons, les chauffe-eau, les fours, les automobiles, les turbines et d’autres choses. Le gaz naturel est un mélange gazeux d’hydrocarbures d’origine naturelle composé principalement de méthane, mais comprenant généralement des quantités variables d’autres alcanes supérieurs.

Propriétés thermiques du méthane

Méthane – Point de fusion

Le point de fusion du méthane est de -183 °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.

Méthane – Conductivité thermique

La conductivité thermique du méthane est de 0,034 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.

Méthane – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique du méthane est de 22 00 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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