QU'EST-CE QUE LA MALLÉABILITÉ? (EXEMPLES DE MATÉRIAUX MALLÉABLES) - VOCABULAIRE DE LA CULTURE - 2024

La malléabilité est une propriété physique de la matière qui se caractérise en permettant aux corps ou objets d'être déformés par l'action d'une force sans se fissurer dans le processus. Cette action peut être un coup de marteau, une détonation, la pression d'une presse hydraulique ou d'un rouleau; par tout moyen qui aplatira le matériau en une feuille.

Ensuite, la malléabilité est observée dans la vie quotidienne de manière notoire mais en même temps inaperçue. Par exemple, la feuille d'aluminium représente le caractère malléable de ce métal, car avec elle des feuilles extrêmement minces et déformables sont fabriquées de nos propres mains.

Les métaux ou alliages malléables permettent la conception de placages ou de plaques pour revêtir des murs ou des structures. Source: Pxhere.

Par conséquent, une méthode rapide pour reconnaître la malléabilité d'un matériau consiste à observer si des feuilles, plaques, feuilles ou placages ont été fabriqués à partir de celui-ci; plus ils sont minces, il est naturel de penser que plus ils sont malléables.

Une autre définition possible de cette propriété serait la capacité d'un matériau à être mécaniquement réduit à un corps 2D, sans fissure ni fracturation. On parle donc d'un comportement plastique, qui est généralement étudié dans les métaux et alliages, ainsi que dans certains matériaux polymères.

Comment déterminer la malléabilité? Marteau et boutons

La malléabilité d'un matériau peut être déterminée qualitativement à l'aide d'un marteau et, si nécessaire, d'une torche. Partant de sphères de différents métaux, alliages ou matériaux polymériques (silicones, plasticines, etc.), ils sont soumis à des coups de marteau jusqu'à ce qu'ils soient suffisamment ramollis sous forme de feuille ou de bouton.

Un matériau plus facile à ramollir sans fissures ni fissures dans la sphère sera plus malléable à température ambiante. Si quand on frappe la sphère métallique elle libère de petits fragments par les côtés, on dit que sa structure ne résiste pas à la pression et qu'elle est incapable de se déformer.

Il existe des matériaux qui à température ambiante ne sont pas trop malléables. L'expérience est répétée en chauffant les sphères avec la torche sur une base qui résiste aux températures élevées. On trouvera qu'il existe des métaux ou des alliages qui deviennent maintenant plus malléables; phénomène largement utilisé dans l'industrie métallurgique.

Plus ces boutons sont fins, et moins ils présentent de fractures à chaud, plus ils seront malléables. Si la pression exercée par le marteau pouvait être quantifiée, on aurait des valeurs absolues de la malléabilité de tels métaux obtenues grâce à cette expérience et sans recourir à d'autres équipements.

Relation avec la dureté et la température

L'aluminium est un matériau malléable.

De la section précédente, il a été vu que, en général, plus la température du matériau est élevée, sa malléabilité sera également plus élevée. C'est pour cette raison que les métaux sont chauffés au rouge afin qu'ils puissent être déformés en rouleaux, plaques ou feuilles.

De plus, la malléabilité est généralement inversement proportionnelle à la dureté: une plus grande dureté implique moins de malléabilité.

Par exemple, imaginez que l'une des sphères est le diamant. Peu importe combien vous le chauffez avec la torche, au premier coup de marteau, ses cristaux se fractureront, ce qui rendra impossible par cette méthode de fabriquer un bouton en diamant. Les matériaux durs se caractérisent également par leur fragilité, ce qui est le contraire de la ténacité ou de la résistance.

Ainsi, les sphères qui se fissurent au moindre coup de marteau sont plus dures, cassantes et moins malléables.

Rôle de la liaison métallique

Pour qu'un corps soit malléable, en particulier métallique, ses atomes doivent pouvoir se réorganiser efficacement en réponse à la pression.

Les composés ioniques, comme les cristaux covalents, ont des interactions qui les empêchent de se rétablir après pression ou impact; les dislocations ou les défauts cristallins deviennent plus grands et des fractures finissent par apparaître. Ce n'est pas le cas de tous les métaux et polymères.

Dans le cas des métaux, la malléabilité est due à l'unicité de leur liaison métallique. Ses atomes sont maintenus ensemble par une mer d'électrons qui traverse les cristaux jusqu'à leurs limites, où ils ne peuvent pas sauter d'un cristal à un autre.

Plus ils trouveront de grains cristallins, plus le métal sera dur (résistant aux rayures par une autre surface) et, par conséquent, moins malléable.

Les atomes à l'intérieur d'un cristal métallique sont disposés en rangées et colonnes, capables de glisser ensemble grâce à la mobilité de leurs électrons et en fonction de l'orientation de la pression (sur quel axe elle agit). Cependant, une rangée d'atomes ne peut pas glisser d'un cristal à un autre; c'est-à-dire que ses bords ou joints de grains jouent contre une telle déformation.

Effet de la température et de l'alliage

Du point de vue atomique, l'augmentation de température favorise l'union entre les grains cristallins et donc le glissement des atomes sous pression. C'est pourquoi la température augmente la malléabilité des métaux.

De même, cela se produit lorsque les métaux sont alliés, car les nouveaux atomes métalliques abaissent les joints de grains, rapprochant les cristaux les uns des autres et permettant de meilleurs déplacements internes.

Exemples de matériaux malléables

La malléabilité de l'argent lui permet de se déformer pour en faire des pièces. Source: Pixabay.

Tous les matériaux observés en 2D ne sont pas forcément malléables, car ils ont été découpés ou fabriqués de manière à acquérir ces formes ou géométries. C'est parce que la malléabilité a tendance à se concentrer principalement sur les métaux et, dans une moindre mesure, sur les polymères. Voici quelques exemples de métaux, matériaux ou mélanges malléables:

-Aluminium

-Argent

-Cuivre

-Étain

-Fer

-Acier

-Indien

-Cadmium

-Nickel

-Platine

-Or

-Laiton

-Bronze

-Alliages nickelés

-Verre chaud

-Argile

-Silicone

-Mud (avant la cuisson)

-Farine à pâte

D'autres métaux, comme le titane, nécessitent des températures élevées pour devenir malléables. De même, le plomb et le magnésium sont des exemples de métaux qui ne sont pas trop malléables, tout comme le scandium et l'osmium.

Notez que le verre, les ornements en argile et le bois sont des matériaux malléables; Cependant, tant le verre que l'argile passent par des étapes où ils sont malléables et peuvent recevoir des figures 2D (fenêtres, tables, règles, etc.).

En ce qui concerne les métaux, une bonne observation pour déterminer à quel point ils sont relativement malléables est de savoir si avec eux et leurs alliages des pièces peuvent être fabriquées; comme pour les pièces en laiton, en bronze et en argent.

Références

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