ÉTAIN
Alliages de l'étain
Les alliages cuivre-étain qui constituent les bronzes, et les alliages plomb-étain, utilisés comme soudures, sont parmi les plus importants alliages de l'étain.
L'addition d'étain au cuivre augmente rapidement la résistance mécanique et la dureté, diminue la température de fusion, la densité, les conductivités électriques et thermiques. Elle améliore également la résistance à la corrosion, notamment vis-à-vis de l'eau de mer. La couleur des bronzes varie suivant la teneur en étain : ils sont rouges jusqu'à 5 p. 100 d'étain en poids, puis jaune de plus en plus clair jusqu'à 25 p. 100, ensuite blancs. L'addition de métaux étrangers (plomb, argent, or...) permet, dans un but décoratif, d'en modifier la couleur. En raison de leur bonne conductivité électrique, les alliages à faible teneur en étain (1,25 p. 100) sont utilisés pour la fabrication de contacts électriques. Les industries mécaniques et chimiques mettent à profit les qualités mécaniques et la résistance à la corrosion des bronzes à 10 p. 100 d'étain (ressorts, engrenages, coussinets, tamis...). Les alliages à plus forte teneur en étain (environ 25 p. 100) sont les bronzes pour cloches. Enfin, les alliages à 30 ou 40 p. 100 d'étain sont employés pour la fabrication de miroirs.
Les alliages pour soudure sont constitués d'étain et de plomb, parfois améliorés par addition d'argent et d'indium. L'alliage à 62 p. 100 d'étain et 38 p. 100 de plomb constitue un eutectique fondant dès 183 0C. Il est utilisé pour les soudures de circuits imprimés. Cependant, les alliages pour soudure ne contiennent généralement que 40 à 50 p. 100 d'étain, en raison du prix élevé de ce métal et des meilleures caractéristiques mécaniques des soudures obtenues.
L'addition d'antimoine à l'étain augmente sa dureté. L'étain durci (Sn : 90 p. 100, Sb : 10 p. 100) est utilisé en poterie.
Les alliages étain-antimoine-cuivre (Sn : 85 p. 100, Sb : 10 p. 100, Cu : 5 p. 100) – alliages de Babbit – sont des alliages antifrictions (régules). Leurs propriétés sont dues à la présence de points durs (SnSb et Sn5Cu6) enrobés dans une matrice douce (Sn).
Signalons enfin la propriété remarquable de l'alliage niobium-étain, Nb3Sn, d'être un supraconducteur jusqu'à une température de 18,1 K. On envisage d'utiliser ce matériau pour la fabrication de lignes haute tension, maintenues à la température de l'hélium liquide, qui distribueraient le courant sans perte d'énergie par effet Joule ; il sert à construire des électro-aimants servant à des travaux de recherche.
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Écrit par
- Claude FOUASSIER : ancien élève de l'École normale supérieure, docteur ès sciences, directeur de recherche au C.N.R.S.
- Michel PÉREYRE : professeur à l'université de Bordeaux-I, directeur de recherche au C.N.R.S.
Classification
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