Or blanc – Tableau des matériaux – Applications – Prix

À propos de l’or blanc

L’or pur est un métal brillant, jaune légèrement rougeâtre, dense, mou, malléable et ductile. C’est l’un des éléments chimiques les moins réactifs et il est solide dans des conditions standard. On pense que l’or a été produit lors de la nucléosynthèse des supernovas, à partir de la collision d’étoiles à neutrons. L’or blanc est un alliage or-argent (ou nickel ou palladium) largement utilisé pour les bijoux spécialisés. 

Résumé

Nom	Or blanc
Phase à STP	solide
Densité	15900kg/m3
Résistance à la traction ultime	350 MPa
Limite d’élasticité	N / A
Module d’élasticité de Young	75 GPa
Dureté Brinell	100 BHN
Point de fusion	937 °C
Conductivité thermique	250W/mK
Capacité thermique	220 J/g·K
Prix	45000 $/kg

Composition de l’Or Blanc

Exemples d’alliages courants pour l’or blanc 18 carats : or blanc 18 carats : 75 % d’or, 25 % de palladium ou de platine et or blanc 18 carats : 75 % d’or, 10 % de palladium, 10 % de nickel et 5 % de zinc. Un or blanc commun la formulation se compose également de 90 % en poids d’or et de 10 % en poids de nickel. Du cuivre peut être ajouté pour augmenter la malléabilité. Les alliages utilisés dans l’industrie de la joaillerie sont l’or-palladium-argent et l’or-nickel-cuivre-zinc. Le palladium et le nickel agissent comme agents de blanchiment primaires pour l’or ; le zinc agit comme agent de blanchiment secondaire pour atténuer la couleur du cuivre. 

Applications de l’or blanc

L’or est largement utilisé en joaillerie, soit sous sa forme pure, soit sous forme d’alliage. Environ 75% de tout l’or produit est utilisé dans l’industrie de la bijouterie. L’or pur est trop mou pour résister aux contraintes appliquées à de nombreux bijoux. Les artisans ont appris que l’alliage de l’or avec d’autres métaux tels que le cuivre, l’argent et le platine augmenterait sa durabilité et changerait également sa couleur. Le terme « carat » indique la quantité d’or présente dans un alliage. 24 carats est de l’or pur, mais il est très doux. Les alliages d’or 18 et 9 carats sont couramment utilisés car ils sont plus durables. Les propriétés de l’or blanc varient selon les métaux utilisés et leurs proportions. En conséquence, les alliages d’or blanc peuvent être utilisés à de nombreuses fins différentes ; alors qu’un alliage de nickel est dur et résistant, et donc bon pour les bagues et les broches, les alliages or-palladium sont mous, souples, et bon pour les sertissages de pierres précieuses en or blanc. 

Propriétés mécaniques de l’or blanc

Force de l’or blanc

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 l’or blanc

La résistance à la traction ultime de l’or blanc est de 350 MPa.

Limite d’élasticité de l’or blanc

La limite d’élasticité de l’or blanc  est N/A.

Module d’élasticité de l’or blanc

Le module d’élasticité de Young de l’or blanc est de 75 GPa.

Dureté de l’or blanc

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’or blanc est d’environ 100 BHN (converti).

Voir aussi : Dureté des matériaux

Propriétés thermiques de l’or blanc

Or blanc – Point de fusion

Le point de fusion de l’or blanc est de 937 °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.

Or Blanc – Conductivité Thermique

La conductivité thermique de l’or blanc est de 250 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.

Or blanc – Chaleur spécifique

La chaleur spécifique de l’or blanc 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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