Manganèse – Propriétés – Prix – Applications – Production

À propos du Manganèse

Le manganèse est un métal avec d’importantes utilisations dans les alliages métalliques industriels, en particulier dans les aciers inoxydables.

Résumé

Élément	Manganèse
Numéro atomique	25
Catégorie d’élément	Métal de transition
Phase à STP	Solide
Densité	7,47 g/cm3
Résistance à la traction ultime	650 MPa
Limite d’élasticité	230 MPa
Module de Young	198 GPa
Échelle de Mohs	6
Dureté Brinell	200 MPa
Dureté Vickers	N / A
Point de fusion	1246°C
Point d’ébullition	2061°C
Conductivité thermique	7,82 W/mK
Coefficient de dilatation thermique	21,7 µm/mK
Chaleur spécifique	0,48 J/g·K
Température de fusion	12,05 kJ/mol
Chaleur de vaporisation	266 kJ/mol
Résistivité électrique [nanoohmmètre]	1440
Susceptibilité magnétique	+529e-6cm^3/mol

Applications du Manganèse

Le manganèse est un agent d’alliage important. Près de 90 % du manganèse produit annuellement est utilisé dans la production d’acier. Dans les aciers, le manganèse améliore les qualités de laminage et de forgeage, ainsi que la résistance, la ténacité, la rigidité, la résistance à l’usure, la dureté et la trempabilité. La deuxième plus grande application du manganèse concerne les alliages d’aluminium. L’aluminium avec environ 1,5% de manganèse a une résistance accrue à la corrosion grâce à des grains qui absorbent les impuretés qui conduiraient à la corrosion galvanique. Le manganèse peut être transformé en de nombreux composés utiles. Par exemple, l’oxyde de manganèse, qui peut être utilisé dans les engrais et la céramique.

 

 

Source : www.luciteria.com

Propriétés mécaniques du Manganèse

Force du Manganèse

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 Manganèse

La résistance à la traction ultime du manganèse est de 650 MPa.

Limite d’élasticité du Manganèse

La limite d’élasticité du manganèse  est de 230 MPa.

Module de Young du Manganèse

Le module de Young du manganèse est de 198 GPa.

Dureté du Manganèse

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 manganèse est d’environ 200 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 manganèse 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 manganèse a une dureté d’environ 6.

Voir aussi: Dureté des matériaux

Manganèse – Structure cristalline

Une structure cristalline possible du manganèse est la structure cubique centrée sur le corps.

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 Manganèse

Propriétés thermiques du Manganèse

Manganèse – Point de fusion et point d’ébullition

Le point de fusion du manganèse est de 1246°C.

Le point d’ébullition du manganèse est de 2061°C.

Notez que ces points sont associés à la pression atmosphérique standard.

Manganèse – Conductivité thermique

La conductivité thermique du manganèse est de 7,82 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 manganèse

Le coefficient de dilatation thermique linéaire du manganèse est  de 21,7 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.

Manganèse – Chaleur spécifique, chaleur latente de fusion, chaleur latente de vaporisation

La chaleur spécifique du manganèse est de 0,48 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 manganèse est de 12,05 kJ/mol.

La chaleur latente de vaporisation du manganèse est de 266 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 d’attraction 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.

Manganèse – 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 Manganèse

La résistivité électrique du manganèse est de 1440 nΩ⋅m.

La conductivité électrique et son inverse, la résistivité électrique, est une propriété fondamentale d’un matériau qui quantifie la manière dont le manganèse conduit le flux de courant électrique. La conductivité électrique ou conductance spécifique est l’inverse de la résistivité électrique.

Susceptibilité magnétique du Manganèse

La susceptibilité magnétique du manganèse est de +529e-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 manganèse en réponse à un champ magnétique appliqué.