*** KERGUELEN ***

Réponse… Enigme 114 – L'expérience du diamant…

     Eh bien, aussi surprenant que cela puisse paraître, il ne se passe rien (réponse 4) !

On pense généralement que, à l'instant même où l'on va plonger l'éprouvette avec le diamant à 1000°C dans de l'eau relativement froide, tout ou partie va éclater ?

Eh bien non justement, pas ces matériaux (verre de quartz et diamant) !

Cette expérience est typique de la variabilité des dilatations, à l'origine des forces et/ou des contraintes qui feraient se désintégrer des matériaux autres que ceux en question.

Explications…

Quand on regarde la classification de dilatation des matériaux (simples ou composites), on trouve en tout premier dans les "stables", le verre de quartz et en second juste derrière, le diamant.

     Si on plonge une éprouvette en verre de quartz dans de l'eau froide après l'avoir chauffée à 1000°C, eh bien il ne se passera rien, elle ne va pas casser ni éclater ! Si on fait cette même expérience avec du diamant, le résultat est identique. Leur dilatation en fonction de la température est extrêmement faible. En clair, ils ne bougent pratiquement pas, ceci quel que soit leur température. En comparaison, le fer se dilaterait environ 40 fois plus que le quartz et 30 fois plus que le diamant. Ces matériaux sont donc très intéressants pour certaines applications, là ou les contraintes thermiques seraient très importantes. Mais, inconvénient néanmoins, ces deux-ci sont fragiles (au choc) et chers (!).

C'est pour cela que les chercheurs ont élaboré un matériaux qui leur ressemble (en moins fragile et moins cher) en ne bougeant que très peu aussi : c'est l'Invar (comme invariable !). C'est un acier allié, composé de fer et d'une quantité importante de Nickel (36%) plus un faible pourcent de Carbone et Manganèse (0,5 – 0,5). On obtient là un matériau très stable, 80 fois moins variable en dilatation que l'acier normal.

L'Invar trouve de très nombreuses applications dans l'industrie (horlogerie, métrologie, domaine spatial, cryogénie, robotique de manipulations, chirurgie, armement, etc…).

Pour en revenir à nos étudiants, plus de la moitié d'entre eux n'avaient pas trouvé la bonne réponse.

Il faudra mieux écouter, les cours la prochaine fois, à moins qu'ils n'aient dans l'oreille un tympan en Invar… ! Là dans ce cas précis, « je comprendrai pourquoi ils ne comprennent pas » !

Euh…, Pardon… ?

Quid de la question ?

Retourner au site principal - page jeux et énigmes...