Métal vert
Aluminium
Jules Verne "From earth to moon"
"This valuable metal possesses the whiteness of silver, the indestructibility of gold, the tenacity of iron, the fusibility of copper,
the lightness of glass. It is easily wrought, is very widely distributed, forming the base of most of the rocks, is three times lighter than iron,
and seems to have been created for the express purpose of furnishing us with the material for our projectile."
Charles Dickens in 1856
What do you think of a metal
As white as silver
As tough as iron
As unalterable as gold
As easily melted as copper
Which is
Malleable
Ductile
And with the singular quality of being lighter than glass?
ALUM, ALUMINE, ALUMINIUM…? (source :Corrosion de l’aluminium de C Vargel)
C’est le chimiste Louis Guyton de Morveau (1736-1816)un des collaborateurs d’Antoine Lavoisier qui appela « alumine » l’un des sulfates contenus dans l’alun. Le mot « alumine » dérive du latin alumen, qui aurait désigné pendant la période romaine l’alun de potassium. Les composés de l’aluminium étaient utilisés en grande quantité dans la fabrication des poteries antiques, et comme colorant et astringent en médicine.
L’usage n’a pas retenu « alumine » pour désigner le minerai d’aluminium mais « bauxite » parce qu’on a trouvé dans la terre rouge du village Les Baux-de-Provence 40 à 50 % d’alumine.
L’aluminium n’est devenu un métal industriel qu’à la fin du XIX ième siècle.
Deux différents procédés étaient développés pour la fabrication. En 1886 P Héroult (F)déposa son brevet du procédé de fabrication par électrolyse ignée de l’alumine. Il avait réussi à dissoudre l’alumine dans la cryolithe, le bain industriel contenant 2à 3% d’alumine.
Au même moment en 1887 Bayer déposa un brevet d’extraction de l’alumine à partir de la bauxite par attaque à chaud à la soude de la bauxite.
En 1900 la production fut de 6000 tonnes et le prix de vente est autour de 0.45 € /kg (aujourd’hui le prix varie vers 2.25 €/kg)
La production mondiale en 2006 était 35million de ton (source EAA)
Schéma de la production de l'alumine
Schéma de l'electrolyse de l'aluminium
ALUMINIUM, OMNIPRESENT…
L’application de l’aluminium est très diverse,l’éventail des applications est illimité : des produits pour le consument, des produits d’investissement pour la construction des machines, mais aussi dans le bâtiment, la construction des ponts, le transport avec l’automobile, les trainset les avions.
Par secteur l’aluminium est partagé comme suit :
Transport : 36 %
Construction : 27 %
Emballage : 16 %
Ingénierie : 14 %
Divers : 7 %
Quelques exemples dans la vie quotidienne :
Produits à électroménager : machine à café,
Produits de ménage : grille- pain, échelles, frigo, thermo, fer à repasser,casseroles
Intérieur, cloisons, étagères, armature d'éclairage, radiateur, meubles
Matériel de sport : bicyclettes, bâtons de ski, bâtons de promenades, tentes
Emballages : papier d'aluminium, coupes, canettes
Mobilier urbain : mât de pavillon, poubelles, panneaux de signalisation ….
Construction : façades, châssis, portes,balustrades, ponts
Transport : les avions, les rames et les wagons de train, le métro, secteur de l'automobile, plaques d'immatriculation, camion citernes,remorques etc…
METAL ECOLOGIQUE
Après l’oxygène et le silicium, l’aluminium est le troisième principal composant de nombreux produits naturels ( 8 % de l’écorce terrestre). Nous le trouvons sous la forme de bauxite. Le minerai est assez facile à exploiter : il faut seulement déblayer la surface terrestre. La nature n’a besoin que 15 ans pour se rétablir.
Bauxite était découvert en France dans la Provence auprès du village « Les Baux ». Le processus de Bayer change la bauxite en alumine. La conversion de l’alumine en oxyde d’aluminium se fait par électrolyse et demande beaucoup d’énergie. C’est la raison principale pour laquelle nous trouvons ces usines auprès des centrales hydro-électriques, et des centrales de gaz naturels.
Par contre le recyclage de l’aluminium ne demande que 5 % de l’énergie initiale.
Le recyclage est très important : d’abord nous économisons beaucoup d’énergie et le produit recyclé (aluminium secondaire) a la même valeur et les mêmes caractéristiquesque l’aluminium primaire.
En Europe le ratio de l’aluminium recyclé est assez haut, par exemple :
Pour les cannettes : 41 %
Pour la construction : jusqu’à 96 % (étude récente de TU Delft)
Pour le secteur de transport 95 %
On estime que 75 % du premier aluminium est toujours en circulation.
Grâce à ses caractéristiques l’aluminium contribue àun climat plus sain. Grâce a son poids spécifique et à sa résistance, nous économisons 50 % en poids pour la plupart des ses applications. Exemple :pour chaque économie de poids 100 kg sur un véhicule vous économisez 0.35 l/100 km sur la consommation de carburant, et une réduction en CO2 de 9 gr/km.
Alors dire que l’aluminium consomme beaucoup d’énergie est simpliste, pour les raisons cités nous pouvons appeler l’aluminium sans hésitation « le métal vert ».
L'Industrie de l'Aluminium fait des grands efforts pour l'environnement et la santé.
Ci joint vous trouverez un rapport de IAI (Industrie Internationale de l'aluminium et
Le rapport de l'ass européenne (EAA)
Intéressant à consulter : http://bauxite.world-aluminium.org/
A voir sur youtube : The Aluminium Unique Life cycle story
ALUMINIUM, La SANTE et L'ENVIRONNEMENT
L'industrie de l'aluminium est attentif a la santé et l'environnement.
Ci-joint vous trouvez une réponse sur vos questions concernant l'influence de la production de l'aluminium à la santé et l'environnement.
ALLIAGES
Caractéristiques
- Température de fusion : 658 °C
- Masse volumique : 2700 kg/m3
- Module d’élasticité : 70000 N/mm²
- Résistance à la corrosion :
une très bonne tenue à la corrosion. La couche supérieur se transforme par un procès naturel dans une couche d’oxyde aluminium, qui est très dure est très résistante, et ne modifie pas l’aspect des produits. Une anodisation de quelques micromètres permet de conserver les propriétés optiques, la réflectance, ou les propriétés décoratives.
- Conductivité thermique et électrique : excellente
- Réflexion : réflexion au dernier degré pour la chaleur et l’éclairage
- Ductilité : facile à usiner et à déformer
- Décoration : possibilités de traiter les surfaces avec plusieurs procédés: anodisation en plusieurs couleurs, laquage dans tous les couleurs, imprimés etc.….
Contact avec d’autres métaux : pour des raisons de corrosion galvanique il faut éviter le contact avec d’autres métaux.
Quand on parle d'aluminium en général, on inclut toutes les nuances d'aluminium; si on veut parler de l'aluminium pur ou des alliages d'aluminium, on emploie la désignation correspondante. Les alliages d'aluminiulm sont classifiés suivant l'élement d'addition principal.
Les familles d'alliages d'aluminium:
- 1xxx : aluminium - pur
- 2xxx : aluminium - cuivre
- 3xxx : aluminium - manganèse
- 4xxx : aluminium - silicium (produits de fonderie)
- 5xxx : aluminium - magnésium ( produits de laminoirs)
- 6xxx : aluminium - magnésium - silicium (produits d'extrusion)
- 7xxx : aluminium - zinc ( produits de haute résistance)
- 8xxx : les autres alliages d'aluminium
Explication des chiffres:
- Le premier chiffre : indique le groupe auquel appartient l'alliage
- Le second chiffre : dans le groupe 1 il identifie certaines impuretés, dans les groupes 2 à 8 il et réservé aux modifications succesives de l'alliage
- Les deux derniers chiffres : dans le groupe 1 : le pourcentage de l'aluminium pur au-delà de 99 %.
- dans les autres groupes ils servent à identifier l'alliage.
Etat de livraison
F : état brut de fabrication
O : état de recuit
H : état écroui et, éventuellement patiellement adouci
T : état durci par traitement thermique
Les états H et T comportent les subdivisions suivantes :
H1 : état durci par déformation
H2 : état durci par déformation et partiellement adouci
H3 : état durci par déformation et stabilisé par maintien à une température appropriée
L'état H est toujours désigné par deux chiffres, le second qui est 2,4,6,8,ou 9 correspond à la nuance de dureté du métal. Les principaux états possibles sont :
- Nuance quart-dure H12-H22-H32
- Nuance demi-dure H14-H24-H34
- Nuance trois quart-dure H16-H26-H36
- Nuance dure H18-H28-H38
- Nuance extra dure H19-H29-H39
T1 : refroidi après transformation à chaud et mûri
T3 : mis en solution séparée et mûri
T4 : mis en solution séparée, et mûri
T5 : refroidi après transformation à chaud et revenu
T6 : mis en solution et revenu
Certains états particuliers sont désignés par deux chiffres : ex T66, ils correspondent à des variantes de traitement thermique mises en oeuvre par le transformateur.
Pour être complète la désignation d'un alliage d'aluminium devra comporter " la composition et son état"
EXEMPLE : 3004H 34 ( tôle) ; 6006T6 ( profilé pour la construction)