Cet article contient une comparaison des principales propriétés thermiques et atomiques du silicium et du cuivre, deux éléments chimiques comparables du tableau périodique. Il contient également des descriptions de base et des applications des deux éléments. Silicium contre Cuivre.
Silicium et Cuivre – À propos des éléments
Source : www.luciteria.com
Silicium et Cuivre – Applications
Silicium
La plupart du silicium est utilisé industriellement sans être purifié, et en effet, souvent avec relativement peu de traitement à partir de sa forme naturelle. Le silicium est un ingrédient essentiel de l’aluminium, de l’acier et des alliages de fer. Il est ajouté comme fondant pour les alliages de cuivre. Sous forme d’argile et de sable, il est utilisé pour fabriquer des briques et du béton; c’est un matériau réfractaire précieux pour les travaux à haute température, par exemple, les sables de moulage pour les pièces moulées dans les applications de fonderie. La silice est utilisée pour fabriquer des briques réfractaires, un type de céramique. Les minéraux silicatés sont également présents dans la céramique blanche, une classe importante de produits contenant généralement divers types de minéraux argileux cuits (phyllosilicates d’aluminium naturels). Un exemple est la porcelaine, qui est basée sur la kaolinite minérale de silicate. Le verre traditionnel (verre sodocalcique à base de silice) fonctionne également de la même manière, et est également utilisé pour les fenêtres et les conteneurs. Le silicium métal hyperpur et le silicium hyperpur dopé (dopage au bore, au phosphore, au gallium ou à l’arsenic) sont utilisés dans les cellules solaires, les transistors et les semi-conducteurs.
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.
Silicium et Cuivre – Comparaison dans le tableau
| Élément | Silicium | Le Cuivre |
| Densité | 2,33 g/cm3 | 8,92 g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | 170 MPa | 210 MPa |
| Limite d’élasticité | 165 MPa | 33 MPa |
| Module de Young | 150 GPa | 120 GPa |
| Échelle de Mohs | 7 | 3 |
| Dureté Brinell | 2300 MPa | 250 MPa |
| Dureté Vickers | N / A | 350 MPa |
| Point de fusion | 1410°C | 1084,62°C |
| Point d’ébullition | 3265°C | 2562°C |
| Conductivité thermique | 148 W/mK | 401 W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 2,6 µm/mK | 16,5 µm/mK |
| Chaleur spécifique | 0,71 J/g·K | 0,38 J/g·K |
| Température de fusion | 50,55 kJ/mole | 13,05 kJ/mole |
| Chaleur de vaporisation | 384,22 kJ/mol | 300,3 kJ/mole |