Différence entre alliage et composite

Les alliages et les composites sont au moins deux mélanges de composants. Cependant, il y a aussi plus que quelques différences entre eux qui les rendent appropriés pour différentes applications. L'alliage est une combinaison de deux composants ou plus, dont l'un doit être métallique. L’association de ces deux ingrédients (ou plus) permet de créer un mélange qui aura des qualités nettement différentes (meilleures) que les composants isolés. Néanmoins, les technologies actuelles ont souvent des exigences auxquelles les alliages conventionnels ne peuvent satisfaire. Aujourd'hui, de nombreuses industries ont besoin de matériaux caractérisés par de meilleures propriétés mécaniques, telles que faible densité, haute résistance, résistance à l'abrasion et à la corrosion. Cette combinaison de propriétés peut être réalisée avec des matériaux composites.

De même, les composites sont une combinaison de deux ingrédients ou plus, mais les métaux ne sont pas nécessairement inclus dans leur formation. Ces composants (qui sont à la fois physiquement et chimiquement diversifiés) sont assemblés afin de générer une composition plus forte que les éléments d'origine. Outre les composites synthétiques (synthétiques), il existe également des composites naturels (par exemple, le bois, les os et les dents).

Qu'est-ce que l'alliage??

Les métaux et les alliages sont des matériaux caractérisés par un certain nombre de caractéristiques spécifiques, grâce auxquelles ils sont devenus le fondement de la technologie moderne. Les métaux sont constitués d’éléments chimiques purs avec une petite quantité d’addition d’autres éléments. Ils se caractérisent par un brillant métallique caractéristique, une conductivité électrique et thermique accrue, de bonnes propriétés mécaniques, une résistance aux influences électrochimiques et aux températures élevées, une susceptibilité au traitement (traitement) par différentes techniques à la fois à froid et à chaud, etc. Toutes les caractéristiques énumérées sont conditionnées par les propriétés de la structure interne des atomes et leurs interconnexions. La densité de métal est comprise entre 0,59 g / cm³ (lithium) et 22,4 g / cm³ (osmium). Le métal dont le point de fusion est le plus élevé est le tungstène (3400⁰C), tandis que le mercure est au moins le bas (- 39⁰C).

Les alliages sont des matériaux complexes composés d'un élément de base et de métaux ou de non-métaux. Les éléments d'alliage sont appelés composants d'alliage. Leur nombre et leurs caractéristiques déterminent la complexité de l'alliage et ses caractéristiques. Un métal (au moins un) entre dans la composition des alliages (par exemple, bronze: alliage de cuivre et d'étain, acier: alliage de fer et de carbone, etc.). Les alliages acquièrent de nouvelles caractéristiques qui diffèrent de celles de leurs composants: propriétés mécaniques plus favorables, résistance accrue à la corrosion, changement de couleur, amélioration de la capacité de traitement, etc. La plupart des alliages sont obtenus par fusion des constituants, mais il existe d'autres méthodes telles que c’est le cas des alliages métal-céramique fabriqués par frittage.

Dans la pratique industrielle, les métaux purs sont souvent remplacés par des alliages. Les raisons sont multiples: les métaux techniquement purs sont difficiles à obtenir à l'état purifié, ils sont chers, ont généralement une faible capacité d'amortissement et des niveaux de résistance faibles, des propriétés chimiques et physiques défavorables, sont souvent difficiles à manipuler avec des méthodes de traitement standard et bien d'autres..

Qu'est-ce que le composite?

Les composites sont formés à partir de matériaux composites, par ex. par moulage, laminage ou extrusion. Un matériau composite est un type de matériau consistant en une combinaison de deux ou plusieurs matériaux simples (monolithiques) et dans lequel les composants individuels conservent leur identité distinctive. Le matériau composite a des propriétés différentes de celles de ses composants - les matériaux simples. Cela signifie souvent que les propriétés physiques sont améliorées car l'intérêt technologique principal consiste à obtenir des matériaux dotés de propriétés physiques (généralement mécaniques) supérieures par rapport aux propriétés des composants. En principe, le matériau composite comprend deux phases (composants): la matrice et le renforcement. Ces segments ont des propriétés mécaniques très différentes. La matrice est plus molle et sert de charge pour obtenir la stabilité de la forme de la phase dure. Le renforcement est le composant solide et dur. Selon la matrice, les composites sont divisés en: métaux, céramiques et polymères. Tous les constituants peuvent être continus ou peuvent être dispersés dans une matrice continue. Dans ce dernier cas, il est nécessaire d’établir une limite inférieure pour la taille de la phase dispersée en deçà de laquelle le matériau est considéré monolithique. Voici des exemples de composites fréquemment utilisés:

• avec addition de particules - des particules d'alumine d'oxyde d'aluminium Al2O3 ou de carbure de silicium SiC liées à une matrice de verre ou de polymère dans une plaque pleine et sableuses;
• avec addition de fibres - plastique (résine époxy ou polyester) renforcé de fibres de verre;
• composite structural - couches alternées en «contreplaqué» de fines couches de bois et de colle à bois (polymère).

Les alliages présentent les avantages suivants:

• faible poids
• excellente résistance aux charges de fatigue
• résistance à haute température
• extrêmement durable
• peu ou pas de plasticité par rapport aux métaux qui se déforment et se moisissent sous l'effet de fortes charges
• peut fournir un rapport de résistance et de poids allant jusqu'à 20%
• plus résistant aux charges lors de l'activité thermique, car ils n'ont presque pas de dilatation thermique et conservent leur forme d'origine pendant la montée en température
• offrir la possibilité de connexion de pièces au cours du processus de production
• résistant à la corrosion, durable et stabilité dimensionnelle dans des conditions de travail extrêmes
• Les matériaux composites non métalliques sont non magnétiques et peuvent être utilisés dans des environnements d'éléments électroniques sensibles. En outre, ils ne sont pas électriquement conducteurs, ils peuvent donc être en contact avec des composants électroniques.

Différence entre alliage et composite

• Structure

L'alliage est une combinaison de matériaux - mélange de deux métaux ou plus ou d'un métal avec un élément non métallique. Ses propriétés physiques sont intermédiaires entre celles des métaux constitutifs; mais les propriétés chimiques de chaque élément restent inchangées. Le mélange peut être séparé par des moyens physiques. Un composite est également formé de plusieurs éléments (un métal peut faire partie du mélange, mais pas nécessairement). Les éléments peuvent être remis dans leur état d'origine par des réactions chimiques.

• Les caractéristiques

Un alliage est essentiellement le même matériau avec des qualités supplémentaires. Les mélanges sont formés à partir de composants dans le but d'améliorer les qualités autres que les composants. L'alliage modifie en permanence les caractéristiques physiques des métaux et présente certains des avantages suivants: résistance accrue à la corrosion et à l'oxydation, modification des propriétés électriques, résistance améliorée, point de fusion plus bas ou plus bas par rapport aux métaux constitutifs, etc. Un composite est une combinaison de matériaux pour former un matériau entièrement nouveau (avec des qualités modifiées). Le nouveau matériau peut être plus robuste, plus léger ou moins cher que les composants d'origine.

• Application

En fonction des composés structuraux et des techniques / méthodes utilisées dans le processus de production, les alliages et les composites présentent des caractéristiques différentes et peuvent avoir des applications différentes..

Alliage vs composite

Alliage	Composite
mélange de métaux ou un mélange d'un métal et d'un autre élément	un composite est une substance sur mesure de toute combinaison
l'élément en cours d'introduction (soluté) se dissout dans le métal en cours d'alliage (solvant) pour former une solution solide. Ne peut être distingué	le composant formant la base du composite (matrice) et l'élément ajouté restent non dissous et pourraient être identifiés.
mixture homogène	peut être homogène ou hétérogène
les éléments constitutifs ne conservent pas leurs propriétés d'origine	les matériaux constituant le composite conservent leurs propriétés d'origine
ont des propriétés améliorées complètement différentes de celles des éléments réactifs	porter des traces de caractéristiques élémentaires
ne pas avoir des proportions strictes dans la composition élémentaire	avoir des proportions strictes dans la composition élémentaire

Résumé

• Parfois, les métaux purs n'ont pas les propriétés mécaniques et technologiques satisfaisantes (par exemple pour la fabrication d'éléments de machines et d'outils et dans l'industrie de la construction) et ne sont donc pas utilisés en tant que tels. C'est ici que les alliages et les composites se sont révélés d'une grande importance
• Les alliages sont constitués d'au moins deux composants dont le composant de base est un métal, les autres composants pouvant être métalliques mais également non métalliques. Le nouveau matériau offre de meilleures caractéristiques, telles qu'une meilleure résistance à la corrosion, une conductivité améliorée, une légèreté, un meilleur rapport coût-efficacité, etc.
• Un matériau composite est un système composé de deux composants ou plus, de configuration différente, dont la matrice ou le matériau de base (polymère, céramique ou métal), auxquels est ajouté le second composant (fibre, nano-tube, plaque). particule sphérique) pour obtenir la combinaison nécessaire de propriétés (rigidité, densité, rigidité, dureté, faisabilité thermique et électrique).
• Les alliages et les composites présentent de nombreux avantages, en fonction des matériaux et des techniques utilisés. Certaines des améliorations sont le poids léger, la résistance élevée et la résistance au poids, la résistance à la corrosion, la résistance aux chocs, la stabilité dimensionnelle, la durabilité, etc..