1. Propriétés physiques:
* Expansion et contraction: Les métaux se développent lorsqu'ils sont chauffés et se contractent lorsqu'ils sont refroidis. Cela est dû à l'augmentation de l'énergie cinétique des atomes, ce qui les fait vibrer davantage et occuper un plus grand volume.
* densité: La densité diminue avec l'augmentation de la température due à l'expansion.
* point de fusion et d'ébullition: Chaque métal a un point de fusion spécifique et un point d'ébullition, au-dessus de lequel ils passent respectivement en états liquides et gazeux.
* Conductivité électrique: Bien que généralement de bons conducteurs, la conductivité des métaux diminue avec l'augmentation de la température due à l'augmentation des vibrations perturbant l'écoulement des électrons.
* Conductivité thermique: C'est la capacité de procéder à la chaleur. La conductivité thermique diminue généralement avec l'augmentation de la température dans la plupart des métaux, mais peut augmenter dans certains alliages.
2. Propriétés mécaniques:
* Force: La plupart des métaux s'affaiblissent à des températures plus élevées. Leur capacité à résister à la déformation (force de force) diminue avec la chaleur.
* ductilité: La ductilité (capacité à se déformer sans fracture) est généralement réduite à des températures plus élevées, ce qui rend les métaux plus cassants.
* dureté: La dureté diminue généralement avec l'augmentation de la température.
* fluage: À des températures élevées, les métaux peuvent ressentir du fluage, une déformation lente et progressive sous une contrainte soutenue, même en dessous de la limite d'élasticité.
* fatigue: Les métaux deviennent plus sensibles à la défaillance de la fatigue (défaillance due à un stress répété) à des températures plus élevées.
3. Propriétés chimiques:
* Corrosion: Les taux de corrosion augmentent souvent à des températures plus élevées en raison de l'augmentation des réactions chimiques.
* oxydation: De nombreux métaux s'oxydent plus facilement à des températures plus élevées, formant des oxydes à leur surface.
Effet de la température sur les métaux spécifiques:
Les effets spécifiques de la température varient considérablement entre différents métaux. Par exemple:
* Steel: L'acier devient plus ductile à des températures élevées, mais sa résistance baisse également considérablement.
* en aluminium: L'aluminium est connu pour sa bonne conductivité thermique, mais sa résistance baisse également considérablement à des températures élevées.
* titane: Le titane présente une excellente résistance à des températures élevées, ce qui le rend adapté aux applications aérospatiales.
Implications pratiques:
Comprendre les propriétés dépendant de la température des métaux est crucial pour diverses applications, notamment:
* Structures de conception: Des structures comme les ponts, les bâtiments et les avions doivent résister aux fluctuations de température.
* Processus de fabrication: Les traitements thermiques comme le recuit, le durcissement et la trempe reposent sur des changements de température contrôlés pour modifier les propriétés métalliques.
* Applications industrielles: Des processus tels que le soudage, le forgeage et la coulée impliquent des métaux chauffants à des températures spécifiques pour les résultats souhaités.
* Précautions de sécurité: Les températures élevées peuvent affaiblir les métaux et présenter des risques comme les risques d'incendie, la défaillance structurelle et le dysfonctionnement de l'équipement.
Par conséquent, considérer l'impact de la température sur les métaux est essentiel pour assurer des opérations d'ingénierie, de fabrication et industrielles sûres et efficaces.
