Coefficient de dilatation thermique
Définition
Le coefficient de dilatation thermique est une mesure du changement réversible de volume ou de longueur d'un matériau avec la température. Plus la dilatation pendant le chauffage est importante, plus la contraction doit intervenir lors du refroidissement. Les coefficients sont mesurés par des dilatomètres (dilatométrie).
Dilatométrie avec une courbe dilatométrique :
La dilatométrie est la technique de mesure dilatométrique produite par un dilatomètre. Une courbe dilatométrique est établi en fonction de chaque matériau et de l'influence de la température de chauffage.
Explications
Les valeurs d'expansion sont très petites et enregistrées en notation scientifique (par exemple 6,5 × 10-7 qui est 0,000 000 65). En règle générale, la puissance de dix est abandonnée, un nombre peut donc simplement être : 6,5. Des nombres plus élevés indiquent une expansion de dilatation thermique plus élevée.
En moulage, le coefficient de dilatation thermique (ou de contraction) contribue à connaître les valeurs de retrait du moule.
Calcul du coefficient
La dilatation thermique linéaire - le changement de longueur - d'un objet peut être exprimée comme : dl = L0 × α(t1 - t0), où dl = changement de longueur de l'objet (m), L0 = longueur initiale de l'objet (m), α = coefficient de dilatation linéaire (m/m.°C), t0 = température initiale (°C), t1 = température finale (°C).
La longueur finale de l'objet peut être calculée comme : L1 = L0 + dl = L0 + L0 × α(t1 - t0), où L1 = longueur finale de l'objet (m).
Coefficients α de dilatation thermique en température linéaire de certains matériaux courants :
- aluminium : 21–24 μm/m.°C;
- acier : 12 μm/m.°C;
- cuivre : 16–16,7 μm/m.°C;
- acétal : 85–110 μm/m.°C;
- diamant : 1,1 μm/m.°C;
- éthylène acrylate d'éthyle (EAE) : 205 μm/m.°C;
Dilatométrie
La courbe dilatométrique représente l'augmentation de la dilatation thermique qui existe lorsqu'un verre (ou un autre matériau) est chauffé. Les changements de direction de la courbe sont interprétés comme la température de transformation (ou de transition), le point de consigne et le point de ramollissement (souvent cités sur les fiches techniques).
Lorsque la dilatation thermique d'un matériau est indiquée sous la forme d'un nombre (sur une fiche technique), elle est dérivée de ce tableau. Comme le graphique n'est presque jamais une ligne droite, on peut comprendre que le nombre n'est qu'une approximation du profil de dilatation thermique du matériau.
Le coefficient de dilatation thermique est l'une des propriétés les plus importantes des composites à matrice métallique. Comme presque tous les composites à matrice métallique sont utilisés dans différentes gammes de température, la mesure du coefficient de dilatation thermique en fonction de la température est nécessaire pour connaître le comportement du matériau. Plusieurs systèmes différents de mesure du coefficient de dilatation thermique peuvent être utilisés en fonction des conditions de température. L'un des systèmes les plus couramment utilisés est un dilatomètre.
Volumétrie de dilatation
le coefficient de dilatation volumétrique utilisé dans le calculateur est constant. Si vous souhaitez calculer le changement volumétrique d'un liquide sur une plage de température où le coefficient de dilatation volumétrique du liquide change beaucoup, interpolez les valeurs de coefficient ou divisez le calcul dans les différentes plages de température.
L'eau est un liquide dont le coefficient de dilatation volumétrique change beaucoup avec la température. L'eau a sa densité la plus élevée et son plus petit volume à 4 °C. Le coefficient volumétrique de l'eau est négatif en dessous de 4 °C et indique que le volume a diminué lorsque la température passe de 0 °C à 4 °C.
Synonymes, antonymes
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Mots en C à proximité
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En rapport avec "coefficient de dilatation thermique"
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