À propos du Bismuth
Le bismuth est un métal cassant avec une couleur blanc argenté lorsqu’il est fraîchement produit, mais l’oxydation de surface peut lui donner une teinte rose. Le bismuth est un métal post-transition pentavalent et l’un des pnictogènes, ressemble chimiquement à ses homologues plus légers, l’arsenic et l’antimoine.
Sommaire
| Élément | Bismuth |
| Numéro atomique | 83 |
| Catégorie d’élément | Pauvre métal |
| Phase à STP | Solide |
| Densité | 9,78 g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | 4 MPa |
| Limite d’élasticité | 2 MPa |
| Module de Young | 32 GPa |
| Échelle de Mohs | 2,5 |
| Dureté Brinell | 70 MPa |
| Dureté Vickers | N / A |
| Point de fusion | 271°C |
| Point d’ébullition | 1560°C |
| Conductivité thermique | 8W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 13,4 µm/mK |
| Chaleur spécifique | 0,12 J/g·K |
| Température de fusion | 11,3 kJ / mol |
| Chaleur de vaporisation | 104,8 kJ / mol |
| Résistivité électrique [nanoohmmètre] | 1290 |
| Susceptibilité magnétique | 80280e-6 cm ^ 3 / mol |
Applications du Bismuth
Le bismuth métallique est cassant et il est donc généralement mélangé à d’autres métaux pour le rendre utile. Ses alliages avec de l’étain ou du cadmium ont des points de fusion bas et sont utilisés dans les détecteurs d’incendie et les extincteurs, les fusibles électriques et les soudures. L’oxyde de bismuth est utilisé comme pigment jaune pour les cosmétiques et les peintures. Les alliages de bismuth sont utilisés dans la soudure, les matériaux de thermocouple et les dispositifs de mémoire magnétique. Les composés du bismuth sont utilisés dans les graisses lubrifiantes, les matériaux thermoélectriques, les spectromètres infrarouges. L’oxychlorure de bismuth (BiOCl) est parfois utilisé dans les cosmétiques, comme pigment dans la peinture pour les ombres à paupières, les laques pour les cheveux et les vernis à ongles.
Source : www.luciteria.com
Propriétés mécaniques du Bismuth
Force du Bismuth
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.
Voir aussi: Résistance des matériaux
Résistance à la traction ultime du Bismuth
La résistance à la traction ultime du bismuth est de 4 MPa.
Limite d’élasticité du Bismuth
La limite d’élasticité du bismuth est de 2 MPa.
Module de Young du Bismuth
Le module de Young du bismuth est de 2 MPa.
Dureté du Bismuth
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.
La dureté Brinell du bismuth est d’environ 70 MPa.
La méthode d’essai de dureté Vickers a été développée par Robert L. Smith et George E. Sandland chez Vickers Ltd comme alternative à la méthode Brinell pour mesurer la dureté des matériaux. La méthode d’essai de dureté Vickers peut également être utilisée comme méthode d’essai de microdureté, qui est principalement utilisée pour les petites pièces, les sections minces ou les travaux en profondeur.
La dureté Vickers du bismuth est d’environ N/A.
La dureté à la rayure est la mesure de la résistance d’un échantillon à la déformation plastique permanente due au frottement d’un objet pointu. L’échelle la plus courante pour ce test qualitatif est l’échelle de Mohs, qui est utilisée en minéralogie. L’ échelle de Mohs de dureté minérale est basée sur la capacité d’un échantillon naturel de minéral à rayer visiblement un autre minéral.
Le bismuth a une dureté d’environ 2,5.
Voir aussi: Dureté des matériaux
Bismuth – Structure cristalline
Une structure cristalline possible du bismuth est la structure rhomboédrique.
Dans les métaux et dans de nombreux autres solides, les atomes sont disposés en réseaux réguliers appelés cristaux. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais.
Voir aussi: Structure cristalline des matériaux
Structure cristalline du bismuth
Force des éléments
Élasticité des éléments
Dureté des éléments
Propriétés thermiques du Bismuth
Bismuth – Point de fusion et point d’ébullition
Le point de fusion du bismuth est de 271°C.
Le point d’ébullition du bismuth est de 1560°C.
Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.
Bismuth – Conductivité thermique
La conductivité thermique du bismuth est de 8 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.
Coefficient de dilatation thermique du Bismuth
Le coefficient de dilatation thermique linéaire du bismuth est de 13,4 µm/(m·K)
La dilatation thermique est généralement la tendance de la matière à changer ses dimensions en réponse à un changement de température. Il est généralement exprimé sous la forme d’un changement fractionnaire de longueur ou de volume par unité de changement de température.
Bismuth – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation
La chaleur spécifique du bismuth est de 0,12 J/g K.
La capacité calorifique est une propriété extensive de la matière, c’est-à-dire qu’elle est proportionnelle à la taille du système. La capacité thermique C a l’unité d’énergie par degré ou d’énergie par kelvin. Lors de l’expression du même phénomène en tant que propriété intensive, la capacité thermique est divisée par la quantité de substance, de masse ou de volume, ainsi la quantité est indépendante de la taille ou de l’étendue de l’échantillon.
La chaleur latente de fusion du bismuth est de 11,3 kJ/mol.
La chaleur latente de vaporisation du bismuth est de 104,8 kJ/mol.
La chaleur latente est la quantité de chaleur ajoutée ou retirée d’une substance pour produire un changement de phase. Cette énergie décompose les forces attractives intermoléculaires, et doit également fournir l’énergie nécessaire pour dilater le gaz (le pΔV travail). Lorsque la chaleur latente est ajoutée, aucun changement de température ne se produit. L’enthalpie de vaporisation est fonction de la pression à laquelle cette transformation a lieu.
Point de fusion des éléments
Conductivité thermique des éléments
Dilatation thermique des éléments
Capacité calorifique des éléments
Chaleur de fusion des éléments
Chaleur de vaporisation des éléments
Bismuth – Résistivité électrique – Susceptibilité magnétique
La propriété électrique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ électrique appliqué. L’une des principales caractéristiques des matériaux est leur capacité (ou leur incapacité) à conduire le courant électrique. En effet, les matériaux sont classés selon cette propriété, c’est-à-dire qu’ils sont divisés en conducteurs, semi-conducteurs et non-conducteurs.
Voir aussi: Propriétés électriques
La propriété magnétique fait référence à la réponse d’un matériau à un champ magnétique appliqué. Les propriétés magnétiques macroscopiques d’un matériau sont une conséquence des interactions entre un champ magnétique extérieur et les moments dipolaires magnétiques des atomes qui le constituent. Différents matériaux réagissent différemment à l’application du champ magnétique .
Voir aussi: Propriétés magnétiques
Résistivité électrique du Bismuth
La résistivité électrique du bismuth est de 1290 nΩ⋅m.
La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le bismuth conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.
Susceptibilité magnétique du Bismuth
La susceptibilité magnétique du bismuth est de −280e-6 cm^3/mol.
En électromagnétisme, la susceptibilité magnétique est la mesure de l’aimantation d’une substance. La susceptibilité magnétique est un facteur de proportionnalité sans dimension qui indique le degré d’aimantation du bismuth en réponse à un champ magnétique appliqué.
Résistivité électrique des éléments
Susceptibilité magnétique des éléments
Application et prix des autres éléments
Autres propriétés du Bismuth
