Cet article contient une comparaison des principales propriétés thermiques et atomiques du fer et du cuivre, deux éléments chimiques comparables du tableau périodique. Il contient également des descriptions de base et des applications des deux éléments. Fer contre Cuivre.
Fer et Cuivre – À propos des éléments
Source : www.luciteria.com
Fer et Cuivre – Applications
Fer
Le fer est utilisé dans de nombreux secteurs tels que l’électronique, la fabrication, l’automobile, la construction et le bâtiment. Le fer est le plus largement utilisé de tous les métaux, représentant plus de 90 % de la production mondiale de métaux. Son faible coût et sa haute résistance en font souvent le matériau de choix pour résister aux contraintes ou transmettre des forces, telles que la construction de machines et de machines-outils, de rails, d’automobiles, de coques de navires, de barres d’armature en béton et de la charpente porteuse des bâtiments. . Étant donné que le fer pur est assez doux, il est le plus souvent combiné avec des éléments d’alliage pour fabriquer de l’acier. Les aciers sont des alliages fer-carbone qui peuvent contenir des concentrations appréciables d’autres éléments d’alliage. L’ajout d’une petite quantité de carbone non métallique au fer échange sa grande ductilité contre une plus grande résistance. En raison de sa très grande résistance, mais toujours d’une ténacité substantielle et de sa capacité à être fortement altérée par un traitement thermique, l’acier est l’un des alliages ferreux les plus utiles et les plus courants dans l’utilisation moderne. Il existe des milliers d’alliages qui ont des compositions et/ou des traitements thermiques différents. Les propriétés mécaniques sont sensibles à la teneur en carbone, qui est normalement inférieure à 1,0 % en poids.
Le Cuivre
Historiquement, l’alliage du cuivre avec un autre métal, par exemple l’étain pour fabriquer du bronze, a été pratiqué pour la première fois environ 4 000 ans après la découverte de la fusion du cuivre et environ 2 000 ans après la généralisation du « bronze naturel ». Une civilisation ancienne est définie comme étant à l’âge du bronze soit en produisant du bronze en fondant son propre cuivre et en l’alliant avec de l’étain, de l’arsenic ou d’autres métaux. Les principales applications du cuivre sont les fils électriques (60 %), les toitures et la plomberie (20 %) et les machines industrielles (15 %). Le cuivre est principalement utilisé comme métal pur, mais lorsqu’une plus grande dureté est requise, il est utilisé dans des alliages tels que le laiton et le bronze (5 % de l’utilisation totale). Le cuivre et les alliages à base de cuivre dont les laitons (Cu-Zn) et les bronzes (Cu-Sn) sont largement utilisés dans différentes applications industrielles et sociétales. Certaines des utilisations courantes des alliages de laiton comprennent les bijoux de fantaisie, les serrures, les charnières, les engrenages, les roulements, les douilles de munitions, les radiateurs automobiles, les instruments de musique, les emballages électroniques et les pièces de monnaie. Le bronze, ou les alliages et mélanges de type bronze, ont été utilisés pour les pièces de monnaie sur une plus longue période. est encore largement utilisé aujourd’hui pour les ressorts, les roulements, les bagues, les roulements pilotes de transmission automobile et les raccords similaires, et est particulièrement courant dans les roulements des petits moteurs électriques. Le laiton et le bronze sont des matériaux d’ingénierie courants dans l’architecture moderne et principalement utilisés pour les toitures et les revêtements de façade en raison de leur aspect visuel. est encore largement utilisé aujourd’hui pour les ressorts, les roulements, les bagues, les roulements pilotes de transmission automobile et les raccords similaires, et est particulièrement courant dans les roulements des petits moteurs électriques. Le laiton et le bronze sont des matériaux d’ingénierie courants dans l’architecture moderne et principalement utilisés pour les toitures et les revêtements de façade en raison de leur aspect visuel. est encore largement utilisé aujourd’hui pour les ressorts, les roulements, les bagues, les roulements pilotes de transmission automobile et les raccords similaires, et est particulièrement courant dans les roulements des petits moteurs électriques. Le laiton et le bronze sont des matériaux d’ingénierie courants dans l’architecture moderne et principalement utilisés pour les toitures et les revêtements de façade en raison de leur aspect visuel.
Fer et Cuivre – Comparaison dans le tableau
| Élément | Fer | Le Cuivre |
| Densité | 7,874 g/cm3 | 8,92 g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | 540 MPa | 210 MPa |
| Limite d’élasticité | 50 MPa | 33 MPa |
| Module de Young | 211 GPa | 120 GPa |
| Échelle de Mohs | 4,5 | 3 |
| Dureté Brinell | 490 MPa | 250 MPa |
| Dureté Vickers | 608 MPa | 350 MPa |
| Point de fusion | 1538°C | 1084,62°C |
| Point d’ébullition | 2861°C | 2562°C |
| Conductivité thermique | 80,2 W/mK | 401 W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 11,8 µm/mK | 16,5 µm/mK |
| Chaleur spécifique | 0,44 J/g·K | 0,38 J/g·K |
| Température de fusion | 13,8 kJ/mole | 13,05 kJ/mole |
| Chaleur de vaporisation | 349,6 kJ/mole | 300,3 kJ/mole |