- 1. Aspects économiques
- 2. Historique
- 3. Minerais d'aluminium
- 4. Production de l'alumine
- 5. Production de l'aluminium
- 6. Raffinage de l'aluminium
- 7. Propriétés de l'aluminium
- 8. Les alliages d'aluminium
- 9. Fabrication des demi-produits
- 10. Mise en œuvre de l'aluminium et de ses alliages
- 11. Traitements de surface
- 12. Les composés de l'aluminium
- 13. Bibliographie
ALUMINIUM
Propriétés de l'aluminium
Caractéristiques physiques
Aluminium : caractéristiques physiques
Encyclopædia Universalis France
Les caractéristiques physiques sont données dans le tableau 4. De numéro et masse atomiques 13 et 26,974, l'aluminium a une structure cubique à faces centrées, avec une constante réticulaire de 0,404 9 nm, et un rayon atomique de 0,142 8 nm.
On connaît des isotopes artificiels radioactifs, de masse atomique 24, 25, 26, 28 et 29, de période courte (de 2,3 à 7 min).
Caractéristiques mécaniques
Module d'élasticité : 67 000 MPa ; module de torsion : 27 000 MPa ; coefficient de Poisson : 0,34.
Pour l'aluminium à 99,999 p. 100, sur fil de 1,5 mm recuit 113 h à 130 0C : charge de rupture : 80 MPa ; limite d'élasticité : 40 MPa ; allongement : 42 p. 100 ; dureté Brinell : 20.
À chaud, ces propriétés diminuent rapidement, la charge de rupture tombant à 6 MPa pour 150 0C, 3 MPa pour 250 0C et 1,5 MPa pour 350 0C.
Aux basses températures les caractéristiques croissent : on a, par exemple, une charge de rupture de 160 MPa à — 196 0C.
Propriétés chimiques
L'aluminium est un métal éminemment oxydable :
L'eau est sans action entre 0 et 100 0C ; elle augmente simplement l'épaisseur de la couche d'oxyde, par édification, au-dessus de la couche naturelle d'alumine anhydre, d'une couche d'alumine monohydratée cristallisée, qui peut atteindre plusieurs microns par ébullition prolongée. À 350 0C sous pression (industrie nucléaire), l'aluminium est attaqué, d'autant plus qu'il est plus pur, par croissance de la couche d'alumine qui pénètre aux limites des grains et fait gonfler l'échantillon. On a pu corriger ce phénomène en alliant 0,5 p. 100 de fer et 0,5 p. 100 de nickel à l'aluminium raffiné.
L'aluminium se combine directement à tous les éléments non métalliques sauf l'hydrogène, donnant AlCl3 à 250 0C, AlF3 à 450 0C, Al4C3 à 550 0C, AlN à 700 0C, AlB2 à 1 000 0C, etc.
L'acide chlorhydrique dissout très rapidement l'aluminium ordinaire ; l'attaque est beaucoup plus lente avec l'aluminium raffiné, et pratiquement nulle pour le métal à 99,999 p. 100. L'acide sulfurique agit lentement et d'autant moins qu'il est plus pur. L'attaque est très faible dans l'acide nitrique dilué, nulle dans l'acide fumant à 48 0Bé (94 p. 100 de HNO3), que l'on transporte dans des citernes en aluminium. La soude est un puissant dissolvant de l'aluminium. Parmi les acides organiques, seuls l'acide formique et l'acide oxalique ont une certaine agressivité vis-à-vis de l'aluminium ; l'acide acétique l'attaque très faiblement.
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Écrit par
- Robert GADEAU : ingénieur de l'Institut électrotechnique de Grenoble, directeur honoraire de la compagnie Pechiney
- Robert GUILLOT : ingénieur à l'École centrale de Lyon, chef de service à Cégédur Péchiney
Classification
Médias
Aluminium primaire : production mondiale
Encyclopædia Universalis France
Aluminium : production en 2005
Encyclopædia Universalis France
Aluminium primaire : pays producteurs
Encyclopædia Universalis France
Autres références
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PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ALUMINIUM
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Le Français Henri Sainte-Claire Deville (1818-1881) inventa en 1854 le premier procédé industriel de fabrication de l'aluminium. Celui-ci consiste à décomposer le chlorure double NaCl-AlCl3 par le sodium en présence d'un fondant. L'alumine nécessaire à la préparation de ce chlorure était...
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