TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES
Propriétés physiques
Le choix d'un matériau, pour une utilisation à température élevée, résulte toujours d'un compromis entre ses différentes propriétés physiques et chimiques.
Les propriétés mécaniques sont très souvent celles auxquelles il faut veiller, car elles s'effondrent toujours bien au-dessous de la température de fusion ; le graphite et le tungstène ont les meilleures propriétés au-delà de 2 000 0C. Ce sont les déformations plastiques, et éventuellement le fluage, qui abaissent la résistance mécanique aux hautes températures, même pour les matériaux fragiles qui ne sont pas ductiles aux températures moyennes. Pour les matériaux polyphasés, comme les céramiques industrielles, le fluage est souvent lié à la présence d'une phase vitreuse ou même fusible. Les corps fragiles ont une faible résistance à la traction mais peuvent présenter un excellent comportement à la compression et au choc mécanique : c'est le cas de l'alumine. Ils sont, par contre, très sensibles aux chocs thermiques lorsqu'ils sont mauvais conducteurs de la chaleur : un gradient de température provoque une contrainte mécanique d'autant plus forte que la dilatation est plus grande, et le gradient de température est d'autant plus élevé dans une pièce que la conductivité thermique est faible ; les matériaux à caractère métallique résistent bien, mais les autres ont une faible conductivité thermique aux hautes températures et, s'ils ne sont pas « plastiques », ils ne résistent pas aux contraintes de tension. La silice, qui a une très faible dilatation, est un des meilleurs matériaux non métalliques ; les matériaux denses, utilisés pour des pièces étanches, sont les plus sensibles.
Matériaux : résistance à la rupture
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Résistance à la rupture de quelques matériaux…
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Conductivité thermique de solides
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Conductivité thermique de quelques solides…
Crédits : Encyclopædia Universalis France
La conductivité thermique d'un matériau dépend beaucoup de sa porosité, et les bonnes isolations sont généra[...]
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Écrit par :
- François CABANNES : Professeur à l'Université d'Orléans, Directeur du Centre de recherches physiques des hautes températures du C.N.R.S., Orléans.
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Autres références
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ACIER - Technologie
Dans le chapitre « Aciers de construction soudables » : […] Les traitements thermomécaniques à hautes températures, notamment le laminage contrôlé, allaient permettre de résoudre ces problèmes et de développer de nouvelles familles d'aciers – contenant des éléments de microalliage, niobium, vanadium ou titane –, à caractéristiques très élevées, mais néanmoins facilement soudables […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acier-technologie/#i_40895
BRIDGMAN PERCY WILLIAMS (1882-1961)
CRISTAUX - Synthèse des cristaux
Dans le chapitre « Le diamant » : […] des matières organiques. Hannay obtint ainsi des diamants millimétriques quasi purs. Par la suite, différents dispositifs ont apporté des innovations plus ou moins fructueuses pour obtenir des hautes températures et de fortes pressions. Ferdinand Moissan (1852-1907), Prix Nobel de chimie 1906, a mis au point un four à arc (1892) qui permet d' […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/cristaux-synthese-des-cristaux/#i_40895
NANOTECHNOLOGIES
Dans le chapitre « Les nanomatériaux structuraux » : […] microstructurées sont cassantes, donc fragiles, ce qui limite beaucoup leur emploi. Les composites métalliques nanostructurés, quant à eux, ont des résistances mécaniques à chaud fortement améliorées, ce qui étend leur domaine d'utilisation dans le secteur critique des matériaux à hautes températures. Cet effet est obtenu par des précipités […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nanotechnologies/#i_40895
PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES
Dans le chapitre « Compactage isostatique à chaud » : […] De nombreux matériaux frittés peuvent être comprimés à chaud de façon isostatique avant ou pendant le frittage à température élevée, ce qui permet un meilleur contrôle de la forme, de la densité et de la taille des grains du produit fini. Les défauts de moulage sont, en particulier, éliminés. Les pressions […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/physique-et-chimie-des-hautes-pressions/#i_40895
RÉFRACTAIRES MATÉRIAUX
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SUPERCONDUCTEURS IONIQUES
Dans le chapitre « Les matériaux superconducteurs ioniques » : […] de sites disponibles y est supérieur au nombre de sites occupés par ces ions. À basse température, les ions conducteurs sont généralement localisés dans des positions bien définies et le composé n'est pas superconducteur. Quand la température s'élève, un moment vient où l'énergie thermique kT et la barrière de potentiel E […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/superconducteurs-ioniques/#i_40895
THERMONUCLÉAIRE ÉNERGIE
Dans le chapitre « Principe de la fusion par confinement inertiel » : […] comprimé jusqu'à des densités de mille à dix mille fois celle du DT solide et porté à des températures de l'ordre de 10 kiloélectronvolts, densités et températures qui donnent lieu à un grand nombre de réactions de fusion des noyaux de deutérium et de tritium (ou deutons et tritons) : le cœur s'enflamme et « brûle » pendant un laps de temps bref […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/energie-thermonucleaire/#i_40895
VAN ARKEL PROCÉDÉ
Procédé industriel de préparation du
Voir aussi
Pour citer l’article
François CABANNES, « TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 15 août 2018. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/physico-chimie-des-hautes-temperatures/
