月: 2023年6月

Qu’est-ce qu’un　radiateur automobile ?

Un radiateur automobile est un élément clé du système de refroidissement du moteur d’un véhicule.

Il empêche le moteur de devenir excessivement chaud pendant de longues périodes de conduite ou par temps chaud. Le liquide de refroidissement qui est devenu chaud dans le moteur passe par le cœur du radiateur.

Il est ensuite refroidi par le vent et renvoyé dans le moteur pour le refroidir à nouveau.

Utilisations des radiateurs automobile

Le rôle du radiateur automobile est de refroidir le moteur. Plus précisément, il échange de la chaleur avec le moteur, qui est trop chaud, et dissipe et refroidit le liquide de refroidissement chaud.

Lors d’une conduite prolongée ou par temps chaud, la température du moteur augmente et une surchauffe se produit. Dans le pire des cas, le moteur peut se gripper et le véhicule peut casser.

Le liquide de refroidissement circule donc dans le radiateur pour absorber la chaleur du moteur et l’aider à fonctionner normalement.

Principe des radiateurs automobile

Le liquide de refroidissement qui traverse le cœur du radiateur est refroidi par le vent et l’air soufflé par un ventilateur. À l’intérieur du cœur, les tuyaux sont équipés d’ailettes ou de plaques pour augmenter la surface de dissipation de la chaleur, ce qui augmente la surface d’échange thermique avec l’air.

Le liquide de refroidissement refroidi par le cœur est recueilli dans le réservoir inférieur situé au bas du radiateur. Le liquide de refroidissement du réservoir inférieur s’écoule par un tuyau jusqu’à un canal situé près du moteur (chemise d’eau), où il absorbe la chaleur du moteur.

Le liquide de refroidissement qui est devenu chaud à cause de la chaleur du moteur est collecté dans le réservoir supérieur au sommet du radiateur et envoyé au cœur du moteur pour être refroidi à nouveau. Cette opération est répétée pour refroidir en permanence le moteur.

Structure d’un radiateur automobile

Les radiateurs automobiles sont constitués de deux réservoirs supérieurs en métal ou en plastique reliés par un noyau comportant de nombreux passages étroits. Il présente une surface importante par rapport à son volume. Ce cœur est généralement constitué de feuilles de métal empilées, rainurées et assemblées, par exemple par soudure.

Pendant de nombreuses années, les radiateurs ont été fabriqués à partir de noyaux en laiton ou en cuivre soudés ensemble avec des collecteurs en laiton. Les radiateurs modernes ont souvent des noyaux en aluminium et utilisent des collecteurs en plastique avec des joints pour réduire le coût et le poids.

Si cette construction présente l’avantage d’être légère et résistante à la rouille, elle présente des inconvénients en termes de durabilité, tels que la dégradation thermique des pièces en plastique et les fuites d’eau au niveau de la jonction entre les pièces en plastique et en métal.

Autres informations sur les radiateurs automobile

1. Différences dans le type de débit

Il existe deux types de radiateurs en fonction de la direction dans laquelle le liquide de refroidissement circule : l’écoulement vertical (flux descendant) et l’écoulement horizontal (flux croisé). Dans le cas du flux vertical, le liquide de refroidissement s’écoule de haut en bas en fonction de la gravité. Dans le système à flux horizontal, le liquide de refroidissement s’écoule horizontalement vers le sol.

Les voitures japonaises ont tendance à utiliser le système à flux descendant, tandis que les voitures des constructeurs européens ont tendance à utiliser le système à flux croisé. Dans le système à flux descendant, le radiateur est divisé en quatre parties principales : le réservoir, le réservoir supérieur, le noyau et le réservoir inférieur.

2. Système de refroidissement du véhicule

En plus du radiateur, les composants du système de refroidissement du véhicule sont les suivants :

La chemise d’eau
Un passage pour le liquide de refroidissement, conçu pour transférer efficacement la chaleur de la chambre de combustion et des parois du cylindre au liquide de refroidissement.

Le bouchon du radiateur
Scelle le radiateur et augmente l’effet de refroidissement en appliquant une pression dans le système de refroidissement et en augmentant le point d’ébullition du liquide de refroidissement. Une soupape de pressurisation et une soupape de dépression sont incorporées, et lorsque la pression dans le système de refroidissement dépasse une certaine limite, la soupape de pressurisation s’ouvre et la vapeur est libérée dans l’atmosphère par le biais d’un tuyau de trop-plein.

Pompes à eau
Ces pompes utilisent la puissance de rotation du moteur pour faire circuler le liquide de refroidissement. La pompe à eau tourne proportionnellement au régime du moteur. Lorsque la pompe à eau tourne, la roue à l’intérieur de la pompe tourne, aspirant le liquide de refroidissement dans la pompe et l’envoyant vers le radiateur.

Thermostat
Il s’agit d’une vanne située dans le circuit d’écoulement qui s’ouvre lorsque la température du liquide de refroidissement augmente. Le thermostat a une température de départ et une température d’ouverture complète. Lorsque la température de départ est atteinte, la soupape s’ouvre et le liquide de refroidissement commence à circuler, et lorsque la température d’ouverture complète est atteinte, la soupape s’ouvre complètement.

Le thermostat est fermé lorsque le liquide de refroidissement est froid, juste après le démarrage du moteur, et n’envoie pas de liquide de refroidissement vers le radiateur, ce qui réduit le temps de préchauffage du moteur.

Liquide de refroidissement
Le liquide de refroidissement est un liquide composé d’eau, d’éthylène glycol et d’additifs utilisé pour refroidir le moteur. Le liquide de refroidissement contient des agents antirouille et antiseptiques, des agents antigel, des agents de nettoyage, des antimousses et des améliorateurs de viscosité. Ces additifs empêchent la corrosion, le gel et les dépôts à l’intérieur du moteur et améliorent les performances de refroidissement.

Qu’est-ce qu’une barre en cuivre ?

Les barres en cuivre sont des matériaux en cuivre utilisés dans les parties conductrices de courant des équipements électriques. Elles sont fabriquées à partir de cuivre dur ou de cuivre exempt d’oxygène, qui possède une excellente conductivité électrique et thermique.

Le cuivre dur (C1100) est un métal dont la pureté du cuivre est d’au moins 99,9 %. Il présente une excellente conductivité électrique et thermique, ainsi qu’une résistance à la corrosion et une bonne maniabilité. En raison des traces d’oxygène présentes à l’intérieur, il peut réagir avec l’hydrogène à des températures élevées, ce qui entraîne une fragilisation.

Le cuivre sans oxygène (C1020) contient moins d’oxygène que le cuivre dur et présente une résistance et une distorsion moindres. Le cuivre sans oxygène peut donc être utilisé dans des environnements où la fragilisation par l’hydrogène est un problème. Le cuivre sans oxygène est également largement utilisé dans les équipements sous vide en raison de sa faible émission de gaz.

Utilisations des barres en cuivre

Les barres en cuivre sont utilisées comme conducteurs pour transporter des courants importants à haute tension dans diverses applications, notamment les tableaux de distribution et les circuits de commande des véhicules électriques et des trains.

Par rapport aux conducteurs ronds, les barres en cuivre présentent l’avantage d’une meilleure conductivité et nécessitent moins d’espace pour le câblage. De plus, il n’est pas nécessaire de calfeutrer les bornes ; il suffit de percer un trou directement à travers la barre en cuivre pour qu’elle soit boulonnée à l’équipement. Lorsque les conducteurs sont plus épais, il est nécessaire de prendre en compte le rayon de courbure, mais cela n’est pas nécessaire avec les barres en cuivre.

Caractéristiques des barres en cuivre

La section minimale des barres en cuivre doit être déterminée en fonction de la valeur du courant. La section transversale est calculée en divisant la valeur du courant par la densité du courant.

Lors de la conception de la section transversale réelle, la section transversale est déterminée en tenant compte du chanfreinage et du formage du matériau et de l’augmentation de la densité de courant de + 5 %.

Si la surface de la section des trous de vis est supérieure à la moitié de la surface de la section sans trous de vis, il n’est pas nécessaire de faire correspondre la surface de la section des trous de vis à la surface de la section calculée.

Certaines normes nationales fournissent des dimensions types de référence pour les barres en cuivre, avec des épaisseurs de 2,0 mm à 30 mm, des largeurs jusqu’à 300 mm et des longueurs jusqu’à 5 000 mm.

En plus du cuivre, les barres en cuivre peuvent également être fabriquées en aluminium. Bien que l’aluminium ait une résistance à la traction et une conductivité inférieures à celles du cuivre, il est moins cher et peut être considéré comme une solution économique. D’autre part, l’aluminium a une conductivité plus faible, de sorte que le volume du conducteur doit être plus important que pour les barres en cuivre.

Qu’est-ce qu’une fibre métallique ?

Les fibres métalliques sont de fines fibres de métal.

Les fibres métalliques sont fabriquées dans une large gamme de diamètres, allant de moins de 10 µm à environ 200 µm. Elles peuvent être fabriquées principalement par des méthodes d’étirage, de filage par fusion et de coupe. Récemment, de nouvelles techniques de fabrication ont été mises au point, telles que les méthodes de dépôt en phase vapeur (CVD).

Les fils d’or et d’argent sont utilisés à des fins décoratives depuis l’Antiquité. Aujourd’hui, le développement des matériaux composites a conduit à s’intéresser davantage aux matériaux fibreux, et divers types de fibres métalliques sont produits, notamment à partir d’acier inoxydable, d’aluminium, de fer, de nickel, de cuivre, de tungstène, de molybdène et de béryllium.

Utilisations des fibres métalliques

Les fibres métalliques sont principalement utilisées dans des domaines spéciaux tels que les composites, le renforcement, la filtration et l’élimination de l’électricité statique. De plus, les fibres d’acier inoxydable, un type de fibres métalliques, sont parfois mélangées à des textiles et autres tissus à des fins antistatiques. L’or et l’argent peuvent par ailleurs, être utilisés à des fins décoratives, tandis que le fer peut être utilisé sous forme de coton pour le polissage.

Les fibres métalliques sont aussi utilisées comme composites renforcés de fibres dans des matériaux familiers tels que les cannes à pêche et les renforts d’arbres de golf. On les retrouve dans divers filtres en raison de leur excellente résistance à la rouille et de leur durabilité. Enfin, les propriétés conductrices des fibres métalliques peuvent également être utilisées comme éléments de blindage électromagnétique.

Les fibres métalliques ne sont pas souvent utilisées dans les vêtements en raison de leur dureté et du risque d’irritation de la peau. Toutefois, elles peuvent être utilisées dans certains compléments et baleine de soutien-gorge.

Principe des fibres métalliques

1. Méthode de pultrusion

La méthode de pultrusion, l’une des méthodes utilisées pour produire des fibres métalliques, consiste à étirer des fils métalliques à travers une filière. Les fibres métalliques sont formées en couches minces par étirement répété tout en remplaçant progressivement la filière par une plus petite au fur et à mesure que le fil métallique y passe.

2. Méthode de filage par fusion

Dans la méthode de filage par fusion, le métal est fondu puis extrudé à travers une buse pour former le métal en fibres.

3. Méthode de coupe

Dans la “méthode de coupe”, une fine feuille de métal est enroulée autour de la broche d’un dispositif de coupe et les bords de la feuille sont coupés pour produire des fibres métalliques.

Types de fibres métalliques

Les fibres métalliques sont distribuées sous diverses formes, en fonction de l’usage auquel elles sont destinées. En particulier, il existe plusieurs états, tels que le “câble”, qui est un faisceau de fibres métalliques, la “nappe”, qui ressemble à du coton, la “nappe aiguilletée”, dans laquelle la nappe est transformée en feuille, et les “produits frittés”, dans lesquels la nappe est frittée en un corps poreux.

Les produits frittés présentent une excellente perméabilité, une résistance élevée à la chaleur et à la corrosion. Il existe également des pastilles et des granulés de polymères constitués de fibres polymères. Les faisceaux de fibres sont collés ensemble par encollage et un revêtement d’extrusion compatible est appliqué. Comme pour les fibres textiles conventionnelles, il est également possible de produire des tissus non tissés et des feutres à partir de fibres métalliques. Les faisceaux de fibres d’acier inoxydable sans fin peuvent être transformés en fils au cours du processus de filage. Elles peuvent être utilisées comme fibres de renforcement dans les matériaux composites pour améliorer leur résistance aux chocs et leur conductivité électrique.

Comment choisir les fibres métalliques ?

Les fibres métalliques se caractérisent par une conductivité électrique et thermique élevée. Elles sont tenaces, faciles à étirer et difficiles à casser. De plus, leur grande solidité et leur résistance à la chaleur en font des fibres adaptées aux applications des matériaux industriels.

En revanche, par rapport aux fibres utilisées pour l’habillement en général, les fibres métalliques sont plus dures et donc moins adaptées aux applications où elles entrent en contact direct avec la peau. Les fibres métalliques sont également sujettes à des problèmes tels que la fatigue du métal et la réduction de la résistance lorsqu’elles sont pliées de manière répétée.

Structure des fibres métalliques

La technique la plus utilisée dans la fabrication des fibres métalliques est le tréfilage focalisé. Elle consiste à regrouper des milliers de filaments dans un état appelé fil composite et à les tirer à travers un moule. En dissolvant les tubes recouverts dans de l’acide, on obtient les fibres longues métalliques correspondantes. Le processus est répété jusqu’à ce que le fil composite atteigne la finesse souhaitée pour chaque fibre.

La méthode du tréfilage ciblé permet de produire des faisceaux de fibres longues de plusieurs milliers de mètres. La section transversale des fibres est octogonale et les perfectionnements de la technologie permettent d’obtenir des fibres homogènes avec de faibles variations d’épaisseur. Depuis peu, il est possible de produire des fibres d’une finesse de 200 nm ou moins.

Qu’est-ce qu’un ferrofluide ?

Un ferrofluide est un liquide recouvert d’un tensioactif de 2-3 nm et dispersé de manière stable dans un milieu tel que l’huile ou l’eau.

Il s’agit de particules magnétiques, telles que la magnétite. Ils combinent deux éléments : le ferromagnétisme, qui est une caractéristique des matériaux magnétiques, et la fluidité, qui est une propriété des liquides.

Lorsqu’un champ magnétique est donné à un ferrofluide magnétique par un aimant permanent ou d’autres moyens, la position, la direction et la forme du fluide magnétique peuvent être modifiées en fonction de la direction et de la taille du champ magnétique. Il a également la caractéristique de s’écouler lorsqu’il est soumis à un champ magnétique changeant. De plus, lorsqu’un fluide magnétique est placé dans un champ magnétique, sa viscosité apparente et sa gravité spécifique changent en fonction de l’intensité du champ magnétique.

Utilisations des ferrofluides

Son utilisation la plus répandue est celle des joints d’étanchéité à fluide magnétique. Les joints à fluide magnétique sont largement utilisés dans des applications telles que les joints anti-poussière pour éviter l’électricité statique dans les disques durs et les joints à vide utilisés dans les équipements de fabrication de semi-conducteurs.

Les ferrofluides sont également très répandus sous forme de haut-parleurs et d’amortisseurs. Récemment, ils ont particulièrement été utilisé dans les amortisseurs des automobiles qui sont remplis de fluide magnétique.

Par ailleurs, les ferrofluides sont utilisés dans le domaine médical, par exemple dans les produits de contraste pour le diagnostic du cancer.

Principe des ferrofluides

La magnétite contenue dans les ferrofluides magnétiques se comporte comme un aimant uniquement lorsqu’elle est placée dans un champ magnétique. Les ferrofluides se comportent donc comme des fluides normaux en l’absence de champ magnétique.

Les particules magnétiques utilisées dans les ferrofluides sont attirées par un aimant lorsque celui-ci est approché. Ce faisant, elles peuvent être orientées le long des lignes de force magnétique constituées par les pôles N et S de l’aimant. Cette force d’orientation est antagoniste à la tension interfaciale que possède le fluide magnétique, ce qui donne au fluide magnétique une surface d’aspect tranchant, phénomène connu sous le nom de “spiking”.

La magnétite, les particules métalliques du fluide magnétique, n’est pas un métal pur. La magnétite est une particule ultrafine déjà oxydée qui, lorsqu’elle est exposée à l’air, s’oxyde davantage pour devenir de l’hématite. L’hématite n’est pas magnétique et cesse d’agir comme un fluide magnétique. Pour qu’elle continue à fonctionner en tant que ferrofluide magnétique, il est nécessaire de la recouvrir, par exemple d’un surfactant, avant de l’exposer à l’air.

Types de ferrofluides magnétiques

En général, les ferrofluides peuvent être classés en fonction du type de solvant. Les exemples incluent les fluides magnétiques à base d’huile d’hydrocarbure, les fluides magnétiques à base d’eau et les fluides magnétiques à base d’huile fluorée.

Les fluides de base sont par exemple l’eau, l’isoparaffine, l’alkylnaphtalène et les polyéthers perfluorés. Cependant, tous les fluides ne peuvent pas être transformés en fluides magnétiques. Un tensioactif compatible avec le fluide de base est nécessaire, et il est important de choisir le bon produit en fonction de l’objectif et de l’application.

Les ferrofluides peuvent être produits par coagulation (réduction), pyrolyse, dépôt physique en phase vapeur (PVD), évaporation laser, dépôt chimique en phase vapeur et dépôt continu sous vide sur une surface liquide active. Dans le dépôt continu sous vide sur une surface liquide active, par exemple, des agents tensioactifs et de l’huile sont ajoutés à un tambour rotatif sous vide et une source d’évaporation est placée au centre du tambour pour chauffer le métal à environ 2 000 °C afin de produire de fines particules.

Structure des ferrofluides

Les ferrofluides sont des solutions colloïdales magnétiques. Ils se composent de trois éléments : des particules ferromagnétiques telles que la ferrite de manganèse-zinc ou la magnétite, un agent tensioactif qui recouvre la surface et un liquide de base tel que l’eau ou l’huile. Les particules ferromagnétiques présentes dans le ferrofluide s’agrègent en raison de l’affinité entre le liquide de base et le surfactant, ou se déposent dans le liquide de base en raison de la force de répulsion entre les surfactants, ce qui maintient un état de dispersion stable.

Le diamètre des particules ferromagnétiques est très faible, environ 10 nm, soit un dixième du diamètre d’un virus de la grippe. Un diamètre de particule de 9 nm et une longueur moléculaire de l’agent de surface de 1,5 nm sont considérés comme appropriés. Si l’agent tensioactif est court, il a tendance à s’agglomérer, et s’il est long, le taux de remplissage du matériau magnétique métallique dans l’huile est réduit, de sorte qu’un magnétisme suffisant n’est pas obtenu.

Qu’est-ce que le polytéréphtalate d’éthylène (PET) ?

PET est l’abréviation de polytéréphtalate d’éthylène, un type de résine de polyester.

Il s’agit d’une des matières plastiques d’usage général utilisées dans un très large éventail de situations.

Utilisations du polytéréphtalate d’éthylène (PET)

Le polytéréphtalate d’éthylène (PET) est bien connu comme matériau pour les bouteilles en PET. La bouteille prend sa forme grâce à deux procédés : le moulage par injection et le moulage par soufflage. En fonction de la boisson ou du liquide injecté, les bouteilles en PET présentent des propriétés de résistance à la chaleur et à la pression différentes.

Le film polytéréphtalate d’éthylène (PET) est appelé polytéréphtalate et se caractérise par ses propriétés physiques. Elles varient considérablement en fonction de l’étirpolytéréphtalate d’éthylène (PET) et de l’étirement mécanique lors du moulage du film. Le film PET qui a été étiré dans deux directions, verticalement et horizontalement, présente d’excellentes propriétés. Il est souvent utilisé dans les produits industriels et les applications d’emballage.

Il est également utilisé comme matériau pour les écrans plats des téléviseurs, des smartphones et des tablettes. Parmi les autres utilisations figurent les tubes thermorétractables et les fibres synthétiques pour l’habillement.

Ils sont très transparents, généralement moins chers que le PC (polycarbonate/polycarbonate) et plus résistants que le PVC (polychlorure de vinyle/chlorure de polyvinyle). En raison de ces caractéristiques, le PET est également utilisé dans des applications telles que les conteneurs alimentaires, les couvercles de machines et les produits médicaux transformés.

Propriétés du polytéréphtalate d’éthylène (PET)

Le polytéréphtalate d’éthylène (PET) présente une excellente transparence et une grande résistance. En termes de propriétés électriques, il présente une bonne résistivité volumique, une bonne résistance à la rupture diélectrique et à l’arc électrique, et appartient à une catégorie de produits relativement résistants aux intempéries. Il est également connu pour ses propriétés autoextinguibles et le fait qu’il n’émet pas de gaz toxiques lorsqu’il est brûlé.

Il présente une excellente résistance à l’eau et ne laisse pas passer l’eau, mais il est faible face à l’eau chaude. La résistance à la chaleur des bouteilles en PET résistantes à la chaleur est d’environ 80°C. Bien qu’il possède de bonnes propriétés de barrière aux gaz, il est légèrement perméable aux gaz et peut donc oxyder son contenu s’il est stocké pendant une longue période.

Le polytéréphtalate d’éthylène (PET) peut être usiné et percé avec différents types de machines. Il convient de noter que le fraisage en bout du polytéréphtalate d’éthylène (PET) transparent entraîne un blanchiment de la surface usinée et une perte de transparence. En principe, le polytéréphtalate d’éthylène (PET) n’est pas une bonne résine adhésive mais il peut être collé avec des adhésifs à base de polyester.

Types de polytéréphtalate d’éthylène (PET)

Le polytéréphtalate d’éthylène (PET) est une résine dont les propriétés physiques varient considérablement en fonction de la méthode de traitement. Le processus d’étirement susmentionné lors du moulage du film PET modifie considérablement les propriétés du film. Cependant, la méthode de refroidissement peut également être utilisée pour créer deux types de feuilles aux propriétés physiques différentes, l’A-PET (Amorphous-PET) et le C-PET (Crystallized-PET).

1. PET-A

Le PET amorphe est obtenu par fusion et refroidissement rapide de la résine PET ; le PET-A est transparent, brillant et facile à peindre. Il est utilisé pour les emballages de plats d’accompagnement et les contenants de desserts que l’on trouve dans les supermarchés et les magasins de proximité, ainsi que pour les étuis transparents et les blisters de produits cosmétiques.

2. C-PET

PET cristallin obtenu par refroidissement lent de la résine PET, le C-PET est plus résistant à la chaleur que les plastiques amorphes et peut supporter des températures allant jusqu’à 220°C. Il est donc utilisé pour les contenants alimentaires, les barquettes et les plateaux qui doivent être chauffés dans des fours à micro-ondes et des fours.

Autres informations sur le polytéréphtalate d’éthylène (PET)

Mode de fabrication du polytéréphtalate d’éthylène (PET)

Il existe deux méthodes industrielles de fabrication du polytéréphtalate d’éthylène (PET) : la polymérisation directe, dans laquelle l’éthylène glycol et l’acide téréphtalique sont déshydratés et condensés pour former des liaisons ester ; et l’échange d’ester, dans lequel le téréphtalate de diméthyle et l’éthylène glycol subissent une réaction d’échange d’ester.

Les résines de polyester, comme le polytéréphtalate d’éthylène (PET), peuvent être fabriquées en différents types en changeant l’alcool divalent ou l’acide carboxylique divalent utilisé dans le processus de déshydratation-condensation. Le polybutylène téréphtalate (PBT), obtenu en remplaçant l’éthylène glycol par du butylène glycol à quatre atomes de carbone, est utilisé dans les vêtements de sport et les maillots de bain en raison de sa durabilité et de ses propriétés d’élasticité.

Qu’est-ce qu’un bruit rose ?

Le bruit rose (anglais : pink noise) est un bruit dont la densité de puissance est inversement proportionnelle à sa fréquence.

On l’appelle bruit rose parce que la lumière ayant la même composante de fréquence apparaît rose. Il se caractérise par un son “zing”, comme le bruit d’une forte pluie ou d’une chute d’eau. Le bruit rose a une énergie constante par bande d’octave et est utilisé, par exemple, comme source de signal pour diverses mesures acoustiques.

Un analogue du bruit rose est le bruit blanc, qui a une puissance constante quelle que soit la fréquence. On considère qu’il a un effet calmant car il est agréable à l’oreille. Le bruit rose est également appelé “fluctuation 1/f” parce que sa puissance est inversement proportionnelle à sa fréquence. Dans la nature, il est parfois comparé aux marées sur une plage de sable.

Utilisations du bruit rose

Le bruit rose est utilisé comme source de signal dans une large gamme de fréquences, pour tester les produits audio tels que les amplificateurs, les haut-parleurs et les casques, comme source de signal pour tester les équipements électroniques, et comme source sonore pour les tests d’audition humaine et la guérison.

Principe du bruit rose

Le bruit rose est également appelé bruit 1/f car sa puissance est inversement proportionnelle à la fréquence. Ici, f est la fréquence. La formule générale du bruit, au sens large, est S(f)∝1/f^α.

Notez que S(f) est la densité spectrale, f est la fréquence et α est 0 = < α < = 2. Pour un bruit rose, α est de l’ordre de 1. Dans ce cas, la densité spectrale est atténuée d’un facteur 10 en fréquence, α x 10 dB.

Les bruits avec α autour de 1 sont présents dans la nature, y compris le bruit des marées, et ont fait l’objet de nombreuses recherches. Par ailleurs, α = 0 est un bruit blanc et α = 2 est un bruit rouge.

Autres informations sur le bruit rose

1. Effets du bruit rose

Le bruit rose est souvent utilisé pour tester des produits audio et des équipements électroniques. Il est également utilisé comme source sonore. En raison de son contenu élevé en basses fréquences, le bruit rose a un effet apaisant lorsqu’il est entendu par l’oreille, en bloquant les sons extérieurs. Il s’agit également d’un son agréable, car il est proche des bruits naturels.

Il est donc utilisé dans certains cas comme son d’ambiance pour améliorer la concentration et la productivité. Le bruit rose a pour effet d’agir positivement sur le sommeil. On dit que le cerveau transforme les souvenirs à court terme en souvenirs à long terme pendant le sommeil.

Le sommeil lent, un état particulièrement profond de sommeil non paradoxal, est nécessaire à la mémoire à long terme. Des recherches ont montré que la stimulation acoustique par le bruit rose pendant le sommeil à ondes lentes améliore la mémoire.

2. Comment faire du bruit rose ?

Il existe plusieurs façons de produire du bruit rose, y compris des méthodes simples utilisant des générateurs de bruit, des circuits électroniques tels que des diodes, et l’utilisation de langages de programmation pour le générer.

Les générateurs de bruit comprennent ceux utilisés pour les tests d’interférence électromagnétique (EMI) et les tests de propriétés acoustiques, ainsi que ceux intégrés dans les générateurs de fonctions. Le bruit est généré en sélectionnant un bruit blanc, un bruit rose, etc. Les générateurs de bruit fournis avec les synthétiseurs peuvent également être utilisés.

En utilisant un circuit générateur de bruit avec une diode zener, un transistor ou un amplificateur opérationnel, vous créez d’abord un bruit blanc. La méthode utilise ensuite une atténuation de puissance inversement proportionnelle à la fréquence pour créer un bruit rose. L’atténuation de puissance nécessite une valeur de -3 dB/oct, ce qui implique l’utilisation d’un circuit appelé filtre lag-lead ou d’un circuit similaire.

Une autre méthode consiste à utiliser un langage de programmation tel que C, Java ou Python. Le bruit est généré dans le logiciel à l’aide de nombres aléatoires.

3. Représentation du bruit en couleur

Il est courant de représenter le bruit en termes de couleur. On parle alors de bruit coloré, qui comprend le blanc, le rose, le rouge ou le brun, le bleu, le violet ou le pourpre, et le gris. Le bruit est déterminé par ses composantes de fréquence, et le bruit est représenté par la couleur de la lumière ayant les mêmes composantes de fréquence.

Le bruit blanc contient toutes les fréquences de manière uniforme et est parfois perçu comme similaire au son du vent ou d’une rivière tranquille. Le bruit rouge est un bruit dont la densité de puissance diminue de 6 dB par octave de fréquence. Le bruit rose se situe entre le blanc et le rouge, avec une densité de puissance réduite de 3 dB par octave de fréquence. On l’entend comme le son de la pluie ou d’une chute d’eau.

Le bruit bleu est également un bruit dont la densité de puissance augmente de 3 dB par octave avec l’augmentation de la fréquence. Sa gamme de fréquences est limitée. Le bruit violet est un bruit dont la densité de puissance augmente de 6 dB par octave. Il a une plage de fréquences finie et est égal à une dérivée du bruit blanc.

Le bruit gris est un bruit dont la densité de puissance est proche de la courbe d’intensité sonore égale. La courbe d’égalité d’intensité sonore est une courbe d’égalité auditive avec une forte atténuation de la densité de puissance autour de 2 000 Hz et une atténuation plus faible à des fréquences plus basses et plus élevées.

Qu’est-ce que l’alliage cuivre-titane ?

Le cuivre-titane est un matériau allié au titane et au cuivre.

L’alliage cuivre-titane combine la grande solidité et la résistance à la corrosion du titane avec la bonne conductivité thermique et la facilité de mise en œuvre du cuivre. Il est utilisé dans une large gamme d’applications, mais convient particulièrement aux environnements à haute température, à haute pression et corrosifs. Il est utilisé dans les tuyauteries, les échangeurs de chaleur, les vannes et les pompes dans les usines chimiques et l’ingénierie marine. Il est également utilisé dans les industries aéronautique et automobile, où il entre dans la composition des moteurs d’avions et de véhicules, des roues et des suspensions.

Utilisations de l’alliage cuivre-titane

Les principales utilisations du cuivre-titane sont les suivantes :

1. Industrie aéronautique

Aubes de moteur d’avion, aubes de turbine, compresseurs et composants de cellule.

2. Industrie automobile

Soupapes de moteur, pistons, tuyaux d’échappement, pièces de transmission, écrous de roue, etc.

3. Industrie des composants électroniques

Échangeurs de chaleur, équipements de fabrication de semi-conducteurs, équipements de puissance à haute fréquence, matériaux conducteurs pour composants électroniques, etc.

4. Industrie de la décoration

Colliers, bracelets, bagues, montres, épingles à cheveux, boucles d’oreilles, etc.

5. Industrie médicale

Articulations artificielles, implants dentaires, instruments chirurgicaux, endoscopes, appareils médicaux, etc.

6. Industrie des articles de sport

Arbres de clubs de golf, raquettes de tennis, cadres de bicyclettes, équipements de plongée, etc.

Propriétés de l’alliage cuivre-titane

1. Composition chimique

La composition chimique est de 2,9 %-3,5 % de titane (Ti) avec une teneur totale en cuivre (Cu) et en titane (Ti) supérieure à 99,5 %.

2. Résistance et dureté

L’ajout de titane au cuivre dans l’alliage cuivre-titane augmente la résistance et la dureté par rapport au cuivre seul. La raison en est que le titane se diffuse dans les limites des grains des cristaux de cuivre, ce qui rend les cristaux plus fins et augmente la résistance et la dureté.

Le cuivre est généralement plus doux et plus ductile, mais sa résistance et sa dureté sont généralement moindres. L’ajout de titane au cuivre peut augmenter sa résistance et sa dureté. Le titane peut se diffuser dans les limites des grains du cuivre et rendre les cristaux plus fins, limitant ainsi le désalignement et la déformation aux limites entre les cristaux, ce qui améliore la résistance et la dureté.

3. Résistance à la corrosion

L’alliage cuivre-titane est un matériau très résistant à la corrosion. La raison en est que la combinaison du titane et du cuivre associe la résistance à la corrosion du titane à la conductivité électrique du cuivre. Le titane est très résistant à la corrosion et peut former un film d’oxyde pour empêcher la corrosion. Le cuivre, quant à lui, possède une excellente conductivité électrique mais est sensible à la corrosion, c’est pourquoi son alliage avec le titane renforce sa résistance à la corrosion.

Il convient également de noter qu’un film d’oxyde peut être formé à la surface de l’alliage cuivre-titane par un traitement chimique spécial afin d’améliorer encore sa résistance à la corrosion. L’épaisseur et la dureté du film d’oxyde peuvent être ajustées pour améliorer la résistance à la corrosion de l’alliage cuivre-titane.

4. Résistance à l’usure

L’alliage cuivre-titane est un alliage de titane et de cuivre, dans lequel la dureté élevée du titane est combinée aux bonnes propriétés d’ouvrabilité et de conductivité thermique du cuivre, ce qui permet d’obtenir une excellente résistance à l’usure. Le titane est un métal très dur et sa structure interne est renforcée par l’alliage de cuivre, ce qui augmente la dureté superficielle de l’alliage cuivre-titane. Cela réduit l’usure due au frottement et améliore la résistance à l’usure.

De plus, le titane a pour effet de rendre les cristaux plus fins. La structure interne plus fine de l’alliage cuivre-titane permet de réduire l’usure causée par le flux de matière et la friction par rapport à des cristaux plus gros.

5. Légèreté

L’alliage cuivre-titane est un matériau à la fois léger et solide qui présente une excellente résistance à la corrosion. Dans l’industrie aéronautique, il est utilisé dans les composants de la cellule et les pièces du moteur exposées à des températures élevées afin de répondre à la nécessité d’alléger les avions.

6. Conductivité électrique

L’alliage cuivre-titane est un type de métal à haute conductivité électrique. Cette conductivité électrique élevée s’explique par le fait que les électrons de l’alliage cuivre-titane peuvent se déplacer librement lors de la formation des liaisons métalliques. La structure cristalline ordonnée de l’alliage cuivre-titane facilite également la libre circulation des électrons, ce qui se traduit par une conductivité électrique élevée. Par ailleurs, il est moins sensible aux changements de température et relativement résistant aux effets des impuretés, ce qui signifie qu’une conductivité électrique élevée peut être maintenue.

7. Conductivité thermique

L’alliage cuivre-titane est un matériau extrêmement thermoconducteur. Les cristaux de cuivre-titane ont des atomes étroitement alignés et des liaisons solides, de sorte que la chaleur est facilement et efficacement conduite à l’intérieur du matériau. Le cuivre titane est également un excellent conducteur électrique, ce qui signifie que l’énergie thermique peut être conduite efficacement. La faible chaleur spécifique facilite l’augmentation de la température, même avec de petites quantités d’énergie thermique, ce qui augmente la conductivité thermique.

Le faible nombre de défauts cristallins dans l’alliage cuivre-titane est une autre raison de sa conductivité thermique élevée. Des niveaux élevés de défauts cristallins peuvent bloquer les voies de transfert de chaleur, ce qui réduit la conductivité thermique.

8. Durcissement par traitement thermique

L’alliage cuivre-titane peut être traité thermiquement pour contrôler l’orientation des cristaux et la microstructure, augmentant ainsi sa résistance. Généralement, le cuivre au titane est produit par frittage, ce qui tend à produire des cristaux orientés de manière aléatoire, qui peuvent ne pas avoir une résistance uniforme. L’alliage cuivre-titane est un matériau dont l’orientation des cristaux peut être contrôlée par traitement thermique afin d’obtenir une résistance uniforme du matériau. Le traitement de trempe, qui consiste à chauffer les cristaux à des températures élevées pendant une courte période, puis à les refroidir rapidement, permet également de finir les cristaux et d’améliorer la dureté de la surface du cuivre-titane, ce qui, à son tour, améliore sa résistance à l’usure.

Autres informations sur l’alliage cuivre-titane

1. Processus de coupe

L’alliage cuivre-titane n’est pas un matériau tendre et facile à couper comme le cuivre, mais un matériau relativement dur. Par conséquent, la durée de vie des outils de coupe est réduite. De plus, la chaleur générée pendant la coupe peut altérer le matériau et brûler la surface. C’est pourquoi la découpe de l’alliage cuivre-titane nécessite des outils et des techniques spécialisés.

2. Aspect

L’alliage cuivre-titane a un aspect magnifique et luxueux, c’est pourquoi il est utilisé pour les ornements et les accessoires. Son excellente résistance à la corrosion signifie qu’il ne s’oxyde pas, qu’il ne se décolore pas et qu’il conserve sa belle couleur pendant une longue période. Lorsqu’il est utilisé dans des accessoires et d’autres articles de décoration, il conserve sa beauté pendant une longue période.

Qu’est-ce que le mastics de résine époxy ?

Le mastic de résine époxy est un mélange pâteux d’émulsions de résine synthétique, de pigments et de charges comme ingrédients principaux.

Le mastic à émulsion de résine synthétique se présente sous forme de pâte, mais il sèche et durcit avec le temps. Le temps de séchage dépend de la température et de l’humidité de l’environnement dans lequel le mastic de résine époxy est utilisé, il est donc préférable de vérifier le degré de séchage au toucher.

L’avantage est qu’il est facile à manipuler ; l’inconvénient est qu’il est peu résistant et ne peut être utilisé que dans des zones limitées.

Utilisations des mastics de résine époxy

Le mastics de résine époxy est souvent utilisé comme matériau de finition ou comme sous-couche en raison de sa faible résistance.

Il est principalement utilisé comme base pour la finition de la surface de matériaux tels que le contreplaqué, l’ardoise d’amiante, les plaques de plâtre, le mortier et le béton avec une peinture à l’émulsion de résine synthétique. Sur les chantiers de construction, il est souvent utilisé pour remplir les trous de clous dans les joints où se rejoignent les trous de clous et les joints entre les plaques de plâtre avant l’application du papier peint.

Lorsqu’il est utilisé comme matériau de finition, il est employé dans des zones où il ne risque pas d’être exposé à l’eau, comme l’eau de pluie. Il est souvent utilisé pour réparer les murs, en particulier dans les ménages ordinaires.

Types de mastics de résine époxy

Il existe deux types de mastics de résine époxy : les mastics généraux et les mastics résistants à l’eau. Ils sont tous définis en termes de normes de qualité par la norme JIS K 5669.

1. Type général

Les types généraux sont caractérisés par une force d’adhérence de 2,5 kgf/cm2 ou plus (24,5 N/cm2 ou plus). Comme aucune norme n’a été établie pour la résistance à l’eau ou aux alcalis, qui sont les points faibles des mastics résine époxy, beaucoup de ces mastics sont vulnérables à l’humidité.

2. Type résistant à l’eau

Le type résistant à l’eau a une force d’adhérence de 5,0 kgf/cm2 ou plus (49,0 N/cm2 ou plus), ce qui est plus fort que le type général, et a également des normes pour la résistance à l’eau et aux alcalins. Par conséquent, parmi les mastics de résine époxy, on peut dire qu’il s’agit d’un produit spécialisé dans la résistance à l’eau et aux alcalins.

3. Pour les applications minces et épaisses

Les mastics généraux et résistants à l’eau sont également classés en deux catégories : les mastics à application fine d’une épaisseur maximale de 0,5 mm par application et les mastics à application épaisse d’une épaisseur maximale de 1,5 mm par application. Le temps de séchage est très différent selon qu’il s’agit d’une couche mince (jusqu’à 5 heures) ou d’une couche épaisse (jusqu’à 24 heures). En fonction de leur utilisation, certains mastics à application épaisse peuvent également être utilisés comme mastics à application fine, ce qui permet de les utiliser à des fins différentes.

Caractéristiques des mastics de résine époxy

Les mastics de résine époxy présentent des avantages et des inconvénients en ce qui concerne les endroits où ils peuvent ou ne peuvent pas être utilisés, leur application, leur manipulation et leur maniabilité, de sorte qu’ils doivent être utilisés en fonction de leur usage.

Avantages

Les mastics de résine époxy conviennent à une utilisation en intérieur. Certains n’ont pas besoin d’être malaxés avec de l’eau et peuvent être utilisés sans se soucier du rapport de mélange, ce qui les rend faciles à manipuler et donc à utiliser, même pour les débutants en bricolage.

Certains mastics résistent à l’amincissement et à la fissuration dus au séchage lors du remplissage des trous de vis et des joints. Certains mastics sont également très abrasifs et peuvent être poncés facilement avec du papier de verre, ce qui les rend faciles à travailler.

Inconvénients

Les mastics à émulsion de résine époxy ne peuvent pas être utilisés à l’extérieur ou en extérieur. En effet, la condensation fait que le mastic de résine époxy s’écaille lorsqu’il est utilisé à l’extérieur ou en extérieur. Il ne peut donc pas être utilisé pour la préparation de surfaces en mortier ou en béton à l’extérieur. En raison de son manque de résistance, il peut être utilisé pour les surfaces finies, mais pas pour les applications de réparation telles que le mortier sans retrait, où la résistance de la structure elle-même est requise.

Comme le matériau ne durcit pas par réaction chimique, une fois que le contenant est ouvert et que l’utilisation commence, il peut se dessécher et ne peut être utilisé en permanence. Il faut donc faire attention à la quantité utilisée et à la manière dont elle est stockée.

Comment utiliser les mastics de résine époxy ?

Les mastics de résine époxy peuvent être dilués avec de l’eau potable ou être utilisés sans dilution. Beaucoup peuvent être utilisés immédiatement après l’ouverture du récipient, tandis que d’autres peuvent être utilisés sans dilution mais sont dilués pour ramollir le mastic avant l’utilisation afin d’améliorer la maniabilité.

Les domaines d’application sont les trous de vis et les joints dans les plaques de plâtre et les surfaces de béton intérieures irrégulières ou inégales. Appliquer le mastics de résine époxy sur la zone à poncer à l’aide d’une spatule ou d’un outil similaire.
Une fois que le mastic de résine époxy appliqué a séché, du papier de verre peut être utilisé pour le poncer afin de créer une surface uniforme.

Selon le type de mastic résine époxy utilisé, le mastic peut devenir fin ou se fissurer en raison de l’épaisseur du revêtement et du degré de dilution. Il est recommandé de vérifier les caractéristiques du mastic à émulsion de résine époxy à utiliser lors de l’exécution des travaux proprement dits.

Qu’est-ce qu’une peinture acrylique en dispersion non aqueuse ?

Les peintures acryliques en dispersion non aqueuse sont des peintures dans lesquelles la résine acrylique, qui est un composant de la peinture, est dispersée dans un solvant organique sous forme de particules.

En anglais, le terme “Non Aqueous Dispersion” est utilisé, d’où l’acronyme NAD paint. D’autres noms pour ce type de peinture sont “peinture à dispersion non aqueuse” et “peinture à émulsion non aqueuse”.

Utilisations des peintures acryliques en dispersion non aqueuse

Le solvant généralement utilisé est à base de solvant faible utilisant de l’essence minérale (diluant pour peinture). Les peintures à solvant faible ont une odeur plus douce que les solvants forts tels que le toluène, le xylène, les cétones et les esters, et sont moins susceptibles d’attaquer le support et l’ancien film de peinture, ce qui les rend largement utilisées dans les travaux de peinture sur les murs extérieurs et les toits.

Les peintures acryliques en dispersion non aqueuse sont utilisées sur les murs extérieurs et les toits, le béton, le mortier, le bois, le métal et d’autres matériaux de construction. Elles présentent une résistance élevée aux intempéries et une grande durabilité et offrent d’excellentes performances en matière d’imperméabilisation à l’environnement extérieur.

Principe des peintures acryliques en dispersion non aqueuse

Dans les peintures acryliques en dispersion non aqueuse, le solvant s’évapore pendant le processus de séchage après la peinture, ce qui entraîne la combinaison des particules dispersées et la formation d’un film de revêtement qui fixe la peinture. Par rapport aux peintures à émulsion à base de résine synthétique (EP), qui utilisent l’eau comme solvant, les peintures acrylique à dispersion non aqueuse se caractérisent donc par une meilleure adhérence au support peint et une plus grande résistance à l’eau de condensation, etc.

En termes de qualité, l’un des avantages de l’EP est sa bonne coloration, sa résistance à l’influence de l’ancien film de peinture dans les applications de repeinture, et sa résistance aux brûlures et aux taches dans la peinture sur bois. De plus, en termes d’utilisation, les propriétés de durcissement, en particulier le durcissement initial, sont bonnes et on lui octroie un séchage rapide, ce qui signifie que deux couches peuvent être appliquées en une journée et qu’il est facile de l’utiliser même dans les climats froids où le temps de séchage est long.

L’efficacité et les propriétés de séchage rapide peuvent être attribuées au fait que la peinture est un système de dispersion de particules fines. La nature thixotropique de la peinture, dont la viscosité diminue pendant l’application et augmente pendant le repos, la rend facile à appliquer et moins susceptible de couler. On peut également dire qu’elles ont une odeur plus douce que les peintures à base de solvants qui utilisent des solvants puissants.

En revanche, elles présentent l’inconvénient d’avoir une odeur plus forte que les peintures à base d’eau et un brillant et une résistance du film de peinture inférieurs aux peintures à base de solvants puissants.

Structure des peintures acryliques en dispersion non aqueuse

Les peintures acryliques en dispersion non aqueuse sont des peintures dans lesquelles des particules de résine de 0,1 µm à plusieurs µm sont dispersées dans un solvant hydrocarboné aliphatique et ne contiennent pas de conservateurs à base de formaldéhyde, de résines à base d’urée, de résines à base de phénol ou de résines à base de mélamine. La peinture doit être exempte de conservateurs de formaldéhyde, de résines d’urée, de résines phénoliques et de résines de mélamine.

En plus des particules de résine acrylique et les essences minérales comme dispersant, les peintures à dispersion non aqueuse à base de résine acrylique contiennent des pigments comme composant colorant et des dispersants pour les particules de résine et les pigments. Les essences minérales sont un mélange de composés d’hydrocarbures pétroliers dont le point d’ébullition se situe autour de 160-200°C et dont les propriétés de séchage sont modérées. Elles sont également utilisées comme diluant de peinture.

Autres informations sur les peintures acryliques en dispersion non aqueuse

Méthode de production

On produit une base de peinture dans laquelle sont dispersées des particules de résine acrylique. Des composants colorants, tels que des pigments, sont ensuite ajoutés pour produire des produits de différentes couleurs. Les peintures à base de particules de résine acrylique dispersées sont fabriquées selon les étapes suivantes :

1. Préparation des matières premières
Un dispersant est dissous dans de l’essence minérale. Le dispersant est principalement un dispersant à haut poids moléculaire plutôt qu’un dispersant à faible poids moléculaire.

2. Polymérisation
Utilisation d’un dispersant dans lequel sont dissous des monomères acryliques et des initiateurs, qui sont les matières premières de la résine acrylique. Ils sont ajoutés par lots ou goutte à goutte pour amorcer la polymérisation. À ce stade, la température est augmentée si nécessaire. Le monomère acrylique et l’initiateur sont dissous dans le dispersant, mais au fur et à mesure que la polymérisation progresse et que le poids moléculaire du polymère augmente, celui-ci devient insoluble dans le dispersant et précipite sous forme de particules dans le dispersant.

Lorsque les particules précipitent, le dispersant s’adsorbe à la surface des particules, les empêchant de s’agréger et de coalescer en grosses particules et les stabilisant de manière à ce qu’elles ne se déposent pas.

3. Maturation
Pour s’assurer qu’il ne reste pas de monomères n’ayant pas réagi, des initiateurs sont ajoutés si nécessaire et le processus est chauffé.