À propos de la laine de verre
La laine de verre (également connue à l’origine sous le nom de fibre de verre) est un matériau isolant fabriqué à partir de fibres de verre disposées à l’aide d’un liant dans une texture similaire à la laine. La laine de verre et la laine de roche sont produites à partir de fibres minérales et sont donc souvent appelées « laines minérales ». La laine minérale est un nom général pour les matériaux fibreux formés par filage ou étirage de minéraux en fusion. La laine de verre est un produit de four de verre fondu à une température d’environ 1450 °C.
Résumé
| Nom | Laine de verre |
| Phase à STP | solide |
| Densité | 20kg/m3 |
| Résistance à la traction ultime | 0,02 MPa |
| Limite d’élasticité | N / A |
| Module d’élasticité de Young | N / A |
| Dureté Brinell | N / A |
| Point de fusion | 1227°C |
| Conductivité thermique | 0,03 W/mK |
| Capacité thermique | 840 J/g·K |
| Prix | 3 $/kg |
Composition de Laine de Verre
A partir du verre fondu, des fibres sont filées. Ce processus est basé sur la filature de verre fondu dans des têtes de filage à grande vitesse un peu comme le processus utilisé pour produire de la barbe à papa. Lors du filage des fibres de verre, un liant est injecté. La laine de verre est ensuite produite en rouleaux ou en plaques, avec des propriétés thermiques et mécaniques différentes. Il peut également être réalisé sous forme de matériau pouvant être pulvérisé ou appliqué en place, sur la surface à isoler.
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Applications de la laine de verre
Les applications de la laine de verre comprennent l’isolation structurelle, l’isolation des tuyaux, la filtration et l’insonorisation. La laine de verre est un matériau polyvalent qui peut être utilisé pour l’isolation des murs, des toits et des sols. Il peut s’agir d’un matériau de remblai en vrac, soufflé dans les combles, ou, associé à un liant actif pulvérisé sur la face inférieure des structures. Lors de l’installation de la laine de verre, celle-ci doit être maintenue au sec en tout temps, car une augmentation de la teneur en humidité entraîne une augmentation significative de la conductivité thermique.
Propriétés mécaniques de la laine de verre
Résistance de la laine de verre
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 la laine de verre
La résistance à la traction ultime de la laine de verre est de 0,02 MPa.
Limite d’élasticité de la laine de verre
La limite d’élasticité de la laine de verre est N/A.
Module d’élasticité de la laine de verre
Le module d’élasticité de Young de la laine de verre est N/A.
Dureté de la laine de verre
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 la laine de verre est d’environ N/A.
Voir aussi : Dureté des matériaux
La résistance des matériaux
Élasticité des matériaux
Dureté des matériaux
Propriétés thermiques de la laine de verre
Laine de verre – Point de fusion
Le point de fusion de la laine de verre est de 1227 °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.
Laine de verre – Conductivité thermique
La conductivité thermique de la laine de verre est de 0,03 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.
Laine de verre – Chaleur spécifique
La chaleur spécifique de la laine de verre 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 .
Point de fusion des matériaux
Conductivité thermique des matériaux
Capacité calorifique des matériaux
Propriétés et prix des autres matériaux
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