Étant donné que ces métaux purs sont généralement des matériaux plus mous avec une résistance insuffisante, ils doivent être alliés pour atteindre les propriétés mécaniques cibles. Par exemple, l'aluminium de haute pureté est un matériau souple avec une résistance ultime d'environ 10 MPa, ce qui limite sa facilité d'utilisation dans les applications industrielles. D'autre part, la résistance à la traction de l'alliage d'aluminium 6061 peut atteindre plus de 290 MPa selon l'état du matériau. Par conséquent, nous discutons principalement des alliages au lieu des métaux purs. Les propriétés thermiques des matériaux font référence à la réponse des matériaux aux changements de leur thermodynamics/thermodynamic-properties/what-is-temperature-physics/">température et à l'application de chaleur. Lorsqu'un solide absorbe de thermodynamics/what-is-energy-physics/">l'énergie sous forme de chaleur, sa température augmente et ses dimensions augmentent. Mais différents matériaux réagissent différemment à l'application de chaleur. La capacité calorifique, la dilatation thermique et la conductivité thermique sont des propriétés qui sont souvent critiques dans l'utilisation pratique des solides. Le point de fusion de l'alliage d'aluminium 6061 est d'environ 600 °C. Le point de fusion d' Elektron 21 - UNS M12310 est d'environ 550 - 640 °C. Le point de fusion de l'alliage de titane Ti-6Al-4V - Grade 5 est d'environ 1660 °C. 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. La conductivité thermique de l'alliage d'aluminium 6061 est de 150 W/(mK). La conductivité thermique d' Elektron 21 - UNS M12310 est de 116 W/(mK). La conductivité thermique de l'alliage de titane Ti-6Al-4V - Grade 5 est de 6,7 W/(mK). 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.
Les métaux légers et leurs alliages sont des matériaux de densité relativement faible et de rapports résistance/poids élevés. Ces métaux et alliages sont d'une grande importance dans les applications d'ingénierie pour les transports terrestres, maritimes, aériens et spatiaux. Le magnésium, l'aluminium et le titane sont des métaux légers d'importance commerciale significative. Ces trois métaux et leurs alliages constituent la majeure partie des matériaux métalliques à rapport résistance/poids élevé utilisés dans les systèmes industriels. L'aluminium est le plus polyvalent de ces matériaux et le titane est le plus résistant à la corrosion avec une résistance très élevée, tandis que le magnésium a la densité la plus faible. Leurs densités de 1,7 (magnésium), 2,7 (aluminium) et 4,5 g/cm3 (titane) varient de 19 à 56 % des densités des métaux de structure plus anciens, le fer (7,9 g/cm3) et le cuivre (8,9 g/ cm3). Les métaux couramment classés comme métaux légers sont ceux dont la masse volumique est inférieure à la masse volumique de l' acier (7,8 g/cm3 ou 0,28 lb/in.3).Propriétés thermiques des métaux légers et des alliages
Point de fusion des métaux légers et des alliages
Conductivité thermique des métaux légers et des alliages
Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 and 2. Janvier 1993. Voir ci-dessus:
US Department of Energy, Material Science. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
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Alliages légers
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