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Module d'Young

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Le physicien anglais Thomas Young (1773-1829) avait remarqué que le rapport entre les contraintes de traction appliquées à un matériau et l'allongement qui en résulte est constant, du moins dans le cas de petites déformations. Cette constante est le module d'Young ou module d'élasticité

Le module d'Young est la contrainte mécanique qui engendrerait un allongement de 100 % (doublerait la longueur) d'un matériau, si on pouvait l'appliquer réellement : dans la réalité, le matériau se déforme de façon permanente, ou se rompt, bien avant que cette valeur soit atteinte.

Un matériau dont le module d'Young est très élevé est dit rigide. L'acier, l'iridium, sont des matériaux très rigides, l'aluminium ou le plomb le sont moins, les matières plastiques sont peu rigides.

Mécanique

Modules d'Young des matériaux courants (MPa)

- Métaux, oxydes et carbures métalliques

Matériaux Module (MPa) Acier de construction 210000 Acier à ressorts 220000 Acier inox 18-10 203000 Aluminium (Al) 69000 Alliage AU4G 75000 Argent (Ag) 83000 Arsenic (As) 8000 Baryum (Ba) 13000 Béryllium (Be) 240000 Bismuth (Bi) 32000 Bronze 124000 Bronze au Bérylium 130000 Cadmium (Cd) 50000 Carbure de Chrome (Cr3C2) 373130 Carbure de Titane (TiC) 440000 Carbure de Tungstène (WC) 650000 Cesium (Cs) 1700 Chrome (Cr) 289000 Cobalt (Co) 209000 Cuivre (Cu) 124000 Etain (Sn) 41500 Fer (Fe) 196000 Germanium (Ge) 89600 Invar 140000 Indium (In) 110000 Iridium (Ir) 528000 Laiton (80% Cu, 20% Zn) 100000 Lithium (Li) 4900 Magnésium (Mg) 45000 Manganèse (Mn) 198000 Molybdène (Mo) 329000 Mullite (Al6Si2O13) 145000 Nickel (Ni) 214000 Nobium (No) 105000 Or (Au) 78000 Oxyde d'Aluminium (Al2O3) 390000 Oxyde de Béryllium (BeO) 380000 Oxyde de Magnésium (MgO) 250000 Oxyde de Zirconium (ZrO) 200000 Palladium (Pd) 121000 Platine (Pt) 168000 Plutonium (Pu) 96000 Rhodium (Rh) 275000 Rubidium (Rb) 2400 Ruthénium (Ru) 447000 Scandium (Sc) 74000 Sélénium (Se) 10000 Sodium (Na) 10000 Tantale (Ta) 186000 Titane (Ti) 116000 Titanate d'Aluminium (Ti3Al) 140000 Titanate de Baryum (BaTiO3) 67000 Tungstène (W) 406000 Uranium (U) 208000 Vanadium (V) 128000 Zinc (Zn) 78000 Zirconium (Zr) 68000

- Verres, céramiques, minéraux

Matériaux Module (MPa) Arseniure de Gallium (AsGa) 85500 Béton 27000 Brique 14000 Carbure de Silice (SiC) 450000 Diamant (C) 1000000 Granite 60000 Marbre 26000 Saphir 420000 Silice (Si) 107000 Verre 69000

- Bois

Matériaux Module (MPa) Acajou (Afrique) 12000 Bambou 20000 Bois de rose (Brésil) 16000 Bois de rose (Inde) 12000 Chêne 12000 Contreplaqué 12400 Epicéa 13000 Erable 10000 Frêne 10000 Séquoia 9500

- Polymères et matériaux nouveaux

Matériaux Module (MPa) Fibre de carbone 190000 Kevlar 34500 Nanotubes (Carbone) 1100000 Nylon 2000 à 4000 Plexiglass 2380 Polyamide 3000 à 5000 Polycarbonate 2300 Polyester 1000 à 5000 Polyéthylène 200 à 700 Polystyrène 3000 à 3400 Résine epoxy 3500

- Biomatériaux

Matériaux Module (MPa) Cartilage 24 Cheveux 10000 Collagène 6 Fémur 17200 Humérus 17200 Radius 18600 Soie d'araignée 60000 Tibia 18100 Vertèbre cervicale 230 Vertèbre lombaire 160

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