[Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

ipphy · 01-02-2008 21:40:04

Salut!

Voici un petit test sur la conductibilité thermique des popotes.
Topic sur DM.com

Actuellement le titane est très "hype", il est léger et résistant, mais est-il aussi efficace que l'alu pour préparer son repas?

Tout d'abord quelques points de repères physiques:

kilbith a écrit :

Afin de répondre à quelques interrogations du type « ce que je gagne sur le poids avec ma gamelle en titane, est-ce que je le perds sur mon carburant ?» voici quelques valeurs de conductibilité thermique en W/m.k (plus c'est élevé mieux cela conduit la chaleur, moins ça isole). La référence : Callister W. (2001). Science et génie des matériaux . Ed. Modulo. P.711 et suivantes.
Acier inox 316 (recuit) : 16.2 W/m.K.....vous venez de comprendre pourquoi un manche en inox fonctionne sur une casserole.

Alliage d'Aluminium 1100 : 222 W/m.K ...vous venez de comprendre la performance de la casserole alu et la contre performance du quart tradi de l'armée française. Les casseroles alu en hiver = gelure !
Alliages de titane : 16 à 6.7 W/m.k !!!!!!!!
Le titane est donc un très mauvais conducteur. Il n'est pas très adapté pour la cuisson car il diffuse moins la chaleur (cela brûle à l'endroit de la flamme) et il n'économise pas le carburant.
En revanche, il est manipulable par grand froid.
Conclusion : utiliser un brûleur large et éviter le titane pour les utilisations prolongées....A noter que la très forte "solidité" du titane permet d'utiliser des toles minces ce qui est de nature à limiter un peu la surconsommation de carburant. Ne pas oublier toutefois qu'il est plus efficient thermiquement de chauffer modérément une grande surface d'échange que de chauffer "à mort" un petit point...
Pour faire bouillir de l'eau, l'homogénisation de la température dans la bouilloire est faite par les mouvements de l'eau. Cela ne résoud pas le problème de "points chauds" pour faire réchauffer les raviolis, qui vont cramer au fond....
Pour des raisons inverses, le quart en titane est un bon choix car il refroidit lentenement et ne brule pas les lèvres. Anecdotique : la soupe refroidit mal dans la cuillère !

Comme j'ai reçu récemment une popote MSR en titane, j'ai eu envie de la comparer la ma popote Primus en alu.

J'ai effectué 2 tests avec 2 volumes d'eau différents, les résultats sont étonnants :')

Réchaud utilisé:
*P3RS

Bouilloires/popotes + couvercle:
*MSR en titane (118 g pour 0,85 L) pour 118 g
*Primus en alu anodisé (1 L) pour 220 g

Test 1: l'alu domine outrageusement

Faire bouillir 600 mL d'eau avec le couvercle sur la bouilloire

* La bouilloire MSR, en 9min 30s (fin de la chauffe) ne fait pas bouillir l'eau, elle frémit juste.
* La bouilloire Primus, en 7min 45s fait bouillir l'eau (gros bouillon)

L'alu est donc vraiment plus performant que le titane pour faire bouillir un grand volume d'eau.
Le titane chauffe moins vite, donc consomme plus de carburant. Le légèreté de la popote serait-elle compensée par le poids d'un carburant plus important ?

Test 2: le titane tient sa revanche

Faire bouillir 300 mL d'eau toujours avec un couvercle sur la bouilloire

Pourquoi 300 mL, car c'est typiquement le volume d'eau consommé par une personne (ramens, mug de café, petite soupe)

* MSR (titane): l'eau bout franchement en à peine 5 min
* Primus (alu anodisé): l'eau bout franchement en 4 min 45 sec

C'est très serré!
Il faut donc relativiser les performances de ces 2 matériaux. J'imagine que la popote a une inertie thermique, et qu'il lui faut de toute façon quelques minutes pour être totalement chaude et prête pour l'ébullition. Pour une personne seule, faisant chauffer peu d'eau, le titane reste intéressant.

Et puis arrêtons de raisonner de manière binaire (bon / mauvais). Je pense que le titane est complémentaire de l'alu. Une bouilloire MSR de 118 g, qui chauffe moins vite mais garde mieux la chaleur, peut servir d'assiette et de tasse. Tandis qu'une bouilloire en alu (Primus Litech) de 150 g sert à faire bouillir l'eau et les pâtes! Le tout pour moins de 300 g , c'est pas beautiful ? (Ceci est surtout valable pour de longs voyages, pas pour la rando de l'après midi :') )

Photos:

7cdf8ec86366a57eb1514e2e79a2d91e9e0e47.php

Voila, c'était une petite contribution pas vraiment scientifique pour faire avancer le débat !

Si certains d'entre vous veulent faire des test complémentaires avec un réchaud à gaz et de jolis graphiques, ils sont bienvenus !

PS: Nocivité de l'alu

Qu'en est-il des casseroles et des poêlons ?
Il serait difficile de réduire de façon significative l'exposition à l'aluminium simplement en évitant l'aluminium dans les casseroles et poêlons, le papier d'aluminium, les cannettes de boissons gazeuses et autres produits. Même si l'aluminium était clairement établi comme un facteur de la maladie d'Alzheimer, ces méthodes d'exposition à l'aluminium ne contribuent qu'un très petit pourcentage de l'aluminium ingéré par une personne type.

simon · 01-02-2008 22:00:46

Merci, très interessant, j'avais pas vu ce poste, faut justement que je change de popote

patopersil · 01-02-2008 23:55:40

Je voudrais préciser que si le titane est très hype (à la mode, fascheunne :-)), en amérique du nord l'aluminium a disparu du monde des popotes et n'existe plus que sous sa forme anodisée. Ainsi le randonneur qui recherche quelque chose de rustique et leger tout-en-métal n'a que le titane comme choix. La popote alu toute simple est de plus en plus rare sauf peut-être en France.

ipphy · 02-02-2008 00:23:43

patopersil a écrit :

Je voudrais préciser que si le titane est très hype (à la mode, fascheunne :-)), en amérique du nord l'aluminium a disparu du monde des popotes et n'existe plus que sous sa forme anodisée. Ainsi le randonneur qui recherche quelque chose de rustique et leger tout-en-métal n'a que le titane comme choix. La popote alu toute simple est de plus en plus rare sauf peut-être en France.

Bah, moi j'ai vu des popotes en alu anodisé assez légères.

Une brunton par exemple: http://www.brunton.com/product.php?id=407

Okapi · 02-02-2008 00:28:30

patopersil a écrit :

Je voudrais préciser que si le titane est très hype (à la mode, fascheunne :-)), en amérique du nord l'aluminium a disparu du monde des popotes et n'existe plus que sous sa forme anodisée. Ainsi le randonneur qui recherche quelque chose de rustique et leger tout-en-métal n'a que le titane comme choix. La popote alu toute simple est de plus en plus rare sauf peut-être en France.

Mais l'anodisation n'est qu'un traitement de surface (au demeurant excellent!), cela n'empêche pas d'être rustique et encore moins "tout-en-métal" ou léger!
Ou alors je ne comprends pas ce que tu veux dire...

Avantages de l'anodisation sur l'aluminium non traité (issu de mon expérience):
- plus facile à nettoyer
- plus beau (peut être naturel, coloré, noir, lisse ou mat, ...)
- Surface plus dure, moins de rayures de couteau ou d'éponge grattante
- Plus alimentaire: étant plus dur, on n'en "mange" quasiment pas!
- Attache moins à la cuisson

J'en ai fait l'expérience et j'en suis enchanté!
Avant: gamelle militaire suisse, intérieur non traité et extérieur peint noir
Maintenant: popote CampingGaz anodisée "dur" (encore mieux, couche d'oxyde plus épaisse et résistante)

Dernière modification par Okapi (02-02-2008 00:29:16)

Carn mor Dearg · 02-02-2008 02:55:37

MSR a écrit :

What are the cooking properties of titanium vs. aluminum vs. stainless steel?
Aluminum is the cookware of choice for backcountry gourmets. It conducts heat evenly, is easy to clean because of the non-stick coating, and is extremely efficient.
Stainless steel is very durable; perfect for when your pots take a lot of abuse. It lies somewhere in between aluminum and titanium in terms of its cooking ability/suitability.
Titanium cookware biggest advantage is its light weight. Titanium pots are ideal for boiling water, because they can be made with very thin walls. They tend to develop hot spots, however, making them less than ideal for cooking temperature sensitive foods like eggs or pancakes.
Cookware's efficiency is dependent on its color and material. MSR testing has found that darker pots (esp. the bottom) are the most fuel efficient. Older cookware, which blackens through use, is more efficient than new cookware. Following is a list of MSR cookware, in their order of efficiency, for boiling water:
* DuraLite cookware
* Blackened Alpine cookware
* Titan cookware
* New BlackLite cookware (We suspect blackened BlackLite would be second to DuraLite, but was not tested at the date this was published.)
* New Alpine cookware

Pour ceux qui voudraient allier la légèreté du titane et les propriétés anti-adhésive de l'alu anodisé :
http://www.evernewamerica.com

velox · 02-02-2008 10:46:31

Intéressant tout ça.
Permlet également de mieux comprendre pourquoi les réchauds en titane de chez Vargo ont tant de mal à passer en mode gazeux (Bien vu, Carn). Encore qu'amha, ces produits souffrent également d'un gros défaut de conception.

Quant aux popots en alu anodisé, Primus (Litech, en fait) a à son catalogue un modèle qui a l'air bien mais que je peine à trouver en magasin. Des pistes?

Dernière modification par velox (02-02-2008 10:49:48)

ipphy · 02-02-2008 11:50:57

velox a écrit :

Intéressant tout ça.
Quant aux popots en alu anodisé, Primus (Litech, en fait) a à son catalogue un modèle qui a l'air bien mais que je peine à trouver en magasin. Des pistes?

C'est presque la même que j'ai testé sauf que je n'ai pas le couvercle/poêle.
Je crois qu'on trouve celle de ta photo au vieux campeur.

Moi je serai tenté par un mix titane/ alu, c'est à dire la MSR + Primus litech, 270 g au total pour un matériel très versatile.

Peyo · 02-02-2008 12:02:15

Juste une remarque sur un retour d'utilisation Combo gamelle/réchaud

A part en hiver et avec ma Douce, je prends maintenant du combustible Esbit pour mes repas.
On sait que les Esbit n'ont pas le rendement optimum mais alliés à une canette recoupée pour gammelle (alliage alu - paroie trés fines), ça permet d'avoir un rendement trés honorable (surtout qu'on ne chauffe que peu d'eau) pour un repas solo.
La qualité de conductibilité de la cannette rattrappe la faiblesse du combustible. C'est d'ailleur comme cela qu'il me semble le plus logique d'envisager la chauffe de ses aliments.

velox · 02-02-2008 12:04:50

ipphy a écrit :

Je crois qu'on trouve celle de ta photo au vieux campeur.

Exact. J'l'avais pas vue :
http://www.au-vieux-campeur.fr/gp/asp/p … prd=205453

patopersil · 02-02-2008 13:23:38

Ce que je voulais dire c'est qu'un alu anodisé ça veilli assez mal et il faut prendre pas mal de précautions pour éviter de l'abimer donc éviter les couverts en métal. On peut parler aussi des chocs et autres imprévus...

ChP · 02-02-2008 15:08:23

Ben la voilà la galetouze de l'avenir : fond en alu (conducteur), bord et dessus en alliage de titane (isolant). Allez messieurs les industriels : au boulot .

Cordialement.

Pierre

mad · 02-02-2008 15:18:15

ipphy a écrit :

Moi je serai tenté par un mix titane/ alu, c'est à dire la MSR + Primus litech, 270 g au total pour un matériel très versatile.

Celle ci, on en a déjà parlé ici (et on s'est aperçu qu'il y avait une erreur récurrente dans le catalogue du Vieux. Personnellement, je la trouve très bien ...
https://www.randonner-leger.org/forum/v … 221#p45221

Le Nirgoule · 05-02-2008 17:15:06

Super test de Ipphy qui confirme ce dont je m'étais déjà aperçu : pas de brûlure avec le titane.

Le résultat à 300 ml est étonnant, l'écart très resserré. Puis il se creuse...

Peut-être parce que le titane peine à transférer la chaleur sur une grande surface de métal.

Par contre il va se refroidir moins vite que l'alu. Donc réserver le titane pour le pot au feu et l'alu pour les fritures !

Pour ma part j'utilise une popotte titane avec un réchaud gaz Primus dont la flamme est très concentrée et puissante et j'ai l'impression que la montée en température est rapide. Mais je ferai l'essai à 300 et 600 ml.

ith · 05-02-2008 18:00:59

ChP a écrit :

Ben la voilà la galetouze de l'avenir : fond en alu (conducteur), bord et dessus en alliage de titane (isolant). Allez messieurs les industriels : au boulot .
Cordialement.
Pierre

J'ai des gamelles en inox avec un fond rapporté en cuivre....l'idée a donc été explorée

ith · 05-02-2008 18:04:08

Peyo a écrit :

Juste une remarque sur un retour d'utilisation Combo gamelle/réchaud
A part en hiver et avec ma Douce, je prends maintenant du combustible Esbit pour mes repas.
On sait que les Esbit n'ont pas le rendement optimum mais alliés à une canette recoupée pour gammelle (alliage alu - paroie trés fines), ça permet d'avoir un rendement trés honorable (surtout qu'on ne chauffe que peu d'eau) pour un repas solo.
La qualité de conductibilité de la cannette rattrappe la faiblesse du combustible. C'est d'ailleur comme cela qu'il me semble le plus logique d'envisager la chauffe de ses aliments.

Je en sais pas comment est la cannette....mais si tu chauffes par la base creuse, cela augmente la surface d'échange (principe des nouvelles gamelles), donc plus grande efficience.

ChP · 05-02-2008 18:32:10

ith a écrit :

... J'ai des gamelles en inox avec un fond rapporté en cuivre....l'idée a donc été explorée

Ben oui, mais là, c'est le principe de toutes nos bonnes vieilles casseroles de cuisine. Comme l'alliage de titane est vraiment un mauvais conducteur, je pensais à un fond en alu raccordé au pourtour (soudure ?) en alliage. M'est avis que ce doit représenter un gros problème technologique.

Cordialement.

Pierre.

FB · 05-02-2008 18:54:08

ChP a écrit :

je pensais à un fond en alu raccordé au pourtour (soudure ?) en alliage. M'est avis que ce doit représenter un gros problème technologique.

Cela se fait en aéronautique (ailettes de turbine, je crois). C'est de la soudure à l'explosif, une technique que peu de monde maitrise

ith · 05-02-2008 19:23:55

FB a écrit :

ChP a écrit :
je pensais à un fond en alu raccordé au pourtour (soudure ?) en alliage. M'est avis que ce doit représenter un gros problème technologique.
Cela se fait en aéronautique (ailettes de turbine, je crois). C'est de la soudure à l'explosif, une technique que peu de monde maitrise

Chp : mes gamelles sont des Vango. L'inox conduit mal la chaleur mais est solide et hygiènique, le cuivre c'est le top question conduction. Mais c'est vrai que ce sont de grosses gamelles genre "scout".

FB : Oui, le titane n'est pas facile à travailler. Dans les années 80 seuls les russes avaient des sous marins nucléaires en titane.

Maintenant on commence à trouver du matériel personnel alliant acier+titane (couteaux à 1000 $), les soudures étant réalisé grâce à l'intervention d'un cordon explosif semble-t-il

Dernière modification par ith (05-02-2008 19:34:16)

ChP · 05-02-2008 20:06:34

FB et ith : ça détonne vos informations . Si j'ai bien compris, c'est pas pour demain !

Mais il y a peut-être espoir.

Cordialement.

Pierre

Dernière modification par ChP (05-02-2008 20:10:05)

Olaf Grosbaf · 07-02-2008 09:03:44

ipphy a écrit :

J'ai effectué 2 tests avec 2 volumes d'eau différents, les résultats sont étonnants :')
Réchaud utilisé:
*P3RS
Bouilloires/popotes + couvercle:
*MSR en titane (118 g pour 0,85 L) pour 118 g
*Primus en alu anodisé (1 L) pour 220 g

Test 1: l'alu domine outrageusement
Faire bouillir 600 mL d'eau avec le couvercle sur la bouilloire
* La bouilloire MSR, en 9min 30s (fin de la chauffe) ne fait pas bouillir l'eau, elle frémit juste.
* La bouilloire Primus, en 7min 45s fait bouillir l'eau (gros bouillon)

Les grands esprits se rencontrent :-) j'ai fait par hasard ce test le WE passé pour tester mon tout premier P3RS (une merveille!).

Titant Kettle MSR vs. popote alu CAO (de contenance à peu près équivalente)
500ml d'eau
Temps pour arriver à une ébullition franche (grosse vapeur sortant de la popote couverte):
Titan Kettle: 9 min. après avoir posé la popote
CAO: 9min45' après avoir posé la popote

VoiLä qui m'a étonné, faudra que je refaase quelques tests...

FB · 10-02-2008 01:38:18

mad a écrit :

ipphy a écrit :
Moi je serai tenté par un mix titane/ alu, c'est à dire la MSR + Primus litech, 270 g au total pour un matériel très versatile.
Celle ci, on en a déjà parlé ici (et on s'est aperçu qu'il y avait une erreur récurrente dans le catalogue du Vieux. Personnellement, je la trouve très bien ...
https://www.randonner-leger.org/forum/v … 221#p45221

J'utilise depuis quelques temps déjà. Et c'est vrai, elle chauffe très vite, surement grâce à sa forme en galette.
Même sur un micro feu de bois pas très optimisé

Revers de la médaille, elle refroidie tout aussi vite

Edit :

Je précise le sens de mon post : Le matériaux dont est fait le récipient et son épaisseur ont leur importance. Mais la forme aussi. Une forme sphérique minimisera la quantité de métal, et donc le poids. A l'inverse, un fond large et une hauteur faible vont faciliter la chauffe. Avec un poids plus important, mais en économisant le combustible, qui pèse lui aussi si on le transporte.

Dernière modification par FB (10-02-2008 18:27:02)

Cotagne · 26-02-2018 09:52:43

Je déterre ce topic qui correspond bien à une de mes problématiques actuelles.

Petit topo : je mange actuellement froid en rando, en tous cas en rando solo. C'est un sujet intéressant d'ailleurs, mais il y a des topics dédiés. Ca se passe bien en 3 saisons, mais en hiver le problème de la fonte de la neige se pose. Donc je pense utiliser un réchaud Esbit dans cette optique là, et me pose la question du récipient : titane ou alu ?

En terme de poids c'est assez proche, la principale question c'est : quelle sera le choix le plus efficace pour faire fondre de la neige ?
Ce sera un récipient de petit volume, entre 300 et 450 ml. En lisant la première partie de la discussion voilà ce qui ressort :
- le titane conduit mal, mais le fait que ça chauffe sur un point précis n'est pas un problème dans ce cas, car il y aura de l'eau au fond de la gamelle, et la température devrait s'homogénéiser
- l'alu conduit très bien, donc montée en température rapide, mais dans un environnement très froid, la gamelle ne risque-t-elle pas de se refroidir très vite par échange thermique avec l'air extérieur ? Malgré un paravent en titane ?

A priori j'ai un à priori positif sur le titane en conditions froides, pour la raison suscitée, mais si un physicien/ randonneur expérimenté par temps froid peut faire avancer le schmilblick...

Vegas · 26-02-2018 10:53:38

Bonjour,

Je pense que la différence de conductibilité thermique entre l'alu et le titane vis à vis du reste des matériaux (bois, polymère, verre,...) est négligeable (en relatif). Comme tu l'évoques, un paravent, un couvercle,... sont autant d'accessoires qui influencent plus que la nature du métal de ton récipient. Maintenant si tu veux aller chercher le dernier carat, cherche une popote en cuivre, il me semble que c'est le top en conductibilité thermique.

AMHA la question se pose plus en terme de coût ou risque sanitaire (biocompatibilité). Le prix a-t-il une importance? Vas-tu cuisiner / manger dans ta gamelle ou c'est exclusivement pour faire chauffer de l'eau?

Aussi je lis que tu parles d'esbit. Il me semble que ce type de réchaud est sous-dimensionné pour la mission que tu lui destines. Le passage de l'état solide vers l'état liquide pour l'eau est très énergivore, l'esbit ne suffira pas. Il te faudra un réchaud beaucoup plus puissant sous peine d'y passer des heures sans garantie d'y arriver au final.

Enfin, pour faire fondre la neige il me semble avoir lu que le volume du récipient est
crucial. Il doit être (très) important, donc le 400 ml pratiquement (pragmatiquement) tu peux oublier. Penses aussi à toujours laisser un fond d'eau pour faire fondre la neige, ça va beaucoup plus vite. Ces deux derniers conseils sont issus de mes lectures, je n'ai aucune expérience en la matière

Cordialement, V

Cotagne · 26-02-2018 14:50:36

Merci Vegas pour ta réponse,

Je suppose que tu penses à l'aluminium quand tu parles de risque sanitaire. J'utiliserai la gamelle avant tout pour chauffer de l'eau. Si je pars sur un volume un peu plus grand comme tu le conseilles, elle serait aussi utilisable en duo pour cuisiner, mais dans la plus part des cas ça reviendra aussi à chauffer de l'eau pour une soupe ou un repas lyo.

Pour ce qui est de l'Esbit, certains systèmes ont un rendement suffisant pour bouillir de l'eau. Mais peut être que la dépense calorique pour faire fondre de la neige est plus importante, je vais poser la question sur le fil dédié : https://www.randonner-leger.org/forum/v … p?id=22415

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#1 01-02-2008 21:40:04

[Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#2 01-02-2008 22:00:46

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#3 01-02-2008 23:55:40

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#4 02-02-2008 00:23:43

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#5 02-02-2008 00:28:30

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#6 02-02-2008 02:55:37

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#7 02-02-2008 10:46:31

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#8 02-02-2008 11:50:57

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#9 02-02-2008 12:02:15

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#10 02-02-2008 12:04:50

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#11 02-02-2008 13:23:38

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#12 02-02-2008 15:08:23

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#13 02-02-2008 15:18:15

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#14 05-02-2008 17:15:06

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#15 05-02-2008 18:00:59

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#16 05-02-2008 18:04:08

Re : [Matériaux] Conductibilité thermique: Titane vs Alu

#17 05-02-2008 18:32:10

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#18 05-02-2008 18:54:08

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#25 26-02-2018 14:50:36

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