Des matériaux de base tels que le fer et l'acier aux matériaux composites avancés, la qualité d'un produit dépend largement de ses propriétés.
Les propriétés des matériaux sont les caractéristiques déterminantes d'un matériau. Ces propriétés doivent être mesurables et observables et indiquer comment elles se comportent lorsqu'elles sont soumises à d'autres éléments tels que des forces externes, la dureté, la résistance à la traction, la pression, la chaleur et comment elles interagissent avec d'autres substances ou matériaux chimiques.
Types des propriétés des matériaux
Les propriétés des matériaux peuvent être classées de différentes manières :
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Propriétés physiques : ce sont les caractéristiques des matériaux qui peuvent être observées mais qui ne modifient pas leur composition.
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Propriétés chimiques : ces propriétés indiquent la tendance à modifier la composition chimique du matériau en raison de l'interaction avec d'autres substances provoquant des réactions chimiques.
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Propriétés mécaniques des matériaux : sont celles qui sont liées à leur capacité à résister aux efforts. Toutes les propriétés mécaniques sont aussi physiques.
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Propriétés thermiques des matériaux : elles sont liées à la conductivité et au transfert de chaleur à travers la substance.
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Propriétés électromagnétiques : elles sont liées aux champs magnétiques et à l'électricité.
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Propriétés optiques : ces propriétés déterminent la façon dont les matériaux interagissent avec la lumière visible et d'autres rayonnements électromagnétiques.
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Propriétés organoleptiques : ce sont les caractéristiques observables par nos sens, telles que l'odeur, la couleur, le goût ou la texture.
Propriétés physiques des matériaux
Les propriétés physiques des matériaux sont celles qui peuvent être observées et mesurées mais qui ne modifient pas la composition de la substance. Les propriétés physiques les plus importantes sont :
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Masse volumique : La masse volumique est une mesure de la masse par unité de volume d'un matériau. La masse volumique d'une substance liquide est une propriété fondamentale pour l'étude de la mécanique des fluides.
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Dureté : la dureté d'une substance est la résistance qu'un matériau oppose à être rayé par un autre.
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Résistance à la traction : la résistance à la traction d'un matériau indique la capacité d'un matériau à résister à une force de traction, c'est-à-dire à l'étirement du matériau.
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Conductivité thermique : Cette propriété représente la capacité d'un matériau à conduire la chaleur.
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Élasticité : L'élasticité est la capacité d'un matériau à retrouver sa forme d'origine après avoir été déformé. Cette valeur indique si, lorsque le matériau est soumis à certaines forces externes, il se déforme de manière permanente ou si les forces sont supprimées, il reprend sa forme d'origine.
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Poids spécifique : le poids spécifique indique le rapport entre le poids du matériau et le volume qu'il occupe.
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Conductivité électrique : En électricité, cette propriété indique la capacité de la substance à conduire l'énergie électrique.
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Dilatation thermique : la dilatation thermique est la propriété qui indique la variation dimensionnelle de la substance causée par une variation de température.
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Les points de fusion et d'ébullition indiquent la température à laquelle un matériau est à l'état solide, liquide ou gazeux.
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D'autres propriétés telles que la couleur ou l'odeur de la substance.
Propriétés chimiques des matériaux
Les propriétés chimiques des matériaux nous renseignent sur la manière dont ils interagissent avec d'autres substances pour générer des réactions chimiques. Les propriétés chimiques des matériaux les plus importants sont :
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Réactivité : La réactivité chimique est la capacité d'un matériau à générer une réaction chimique lorsqu'il est en contact avec un autre matériau pour former un nouveau composé.
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Corrosion : La corrosion est la destruction d'un matériau par sa réaction avec un autre matériau. Un exemple de corrosion est l'oxydation des métaux lorsqu'ils sont exposés à l'air.
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Oxydation : Cette propriété chimique fait référence à la réaction des métaux avec l'air.
Propriétés mécaniques des matériaux :
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Dureté : La dureté est une caractéristique des matériaux qui indique la résistance de la substance aux rayures ou aux perforations.
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Ténacité : La capacité d'un matériau à ne pas se casser ou se déformer lorsqu'une force lui est appliquée.
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Plasticité : indique la possibilité pour une substance de se déformer lorsqu'une force est appliquée et de conserver la nouvelle forme adoptée.
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Élasticité : l'élasticité est la capacité d'une substance à retrouver sa forme antérieure lorsqu'elle n'est plus soumise à une force de déformation.
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Ductilité : Capacité d'un matériau à se déformer à froid ou à casser.
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Malléabilité : Capacité d'une substance à se déformer plastiquement sans se casser.