Le métal polyvalent : à la découverte des merveilles de l’aluminium

Introduction

La dernière fois, nous avons parlé de l’acier inoxydable. Il est temps de parler d’un autre métal important dans la vie des gens : l’aluminium. En parlant d’aluminium, je suis sûr que vous n’êtes pas des novices. De nos jours, ce métal est partout. Il est présent dans les canettes de soda que vous buvez, dans les smartphones que vous utilisez tous les jours, et il est même enveloppé autour des avions qui volent dans le ciel. Ce métal « blanc » a discrètement révolutionné les industries et la vie quotidienne depuis sa découverte. Mais qu’est-ce qui rend l’aluminium si extraordinaire et si indispensable ? Plongeons dans son histoire pour découvrir comment il est né et pourquoi il devient de plus en plus important dans la vie des humains.

Qu’est-ce que l’aluminium ?

Une histoire difficile à exploiter

L’histoire de l’aluminium est celle de l’ingéniosité humaine. Selon Wikipédia (Aluminium – Wikipédia), la découverte de l’aluminium a été annoncée en 1825 par le physicien danois Hans Christian Ørsted. Plus tard, en 1856, le chimiste français Henri Étienne Sainte-Claire Deville a développé la production industrielle de ce métal. Cependant, la production de ce type de métal est encore limitée par la technologie. En conséquence, il était considéré comme un métal précieux, plus précieux que l’or ! Par exemple, Napoléon III réservait les couverts en aluminium aux invités royaux. Bien qu’il s’agisse du métal le plus abondant dans la croûte terrestre (plus encore que le fer !), il n’a pas été largement utilisé dans la vie des hommes avant 1886. Cette année-là, Paul Héroult et Charles Martin Hall ont mis au point la production de masse d’aluminium en s’appuyant sur les travaux d’Henri Étienne Sainte-Claire Deville. Depuis lors, l’aluminium est devenu un matériau bien connu de tous, il a marqué l’histoire.

Un métal léger et malléable

L’aluminium, dont le symbole chimique est Al, est en réalité un métal d’aspect argenté. Comme il a une forte affinité pour l’oxygène, une couche protectrice d’oxyde se forme à sa surface lorsqu’il est exposé à l’air. C’est pourquoi, chaque fois que nous prenons une feuille ou une pièce d’aluminium, nous pouvons voir une sorte de substance blanche qui l’enveloppe, ce qui donne au métal son aspect blanc généralement reconnu. Cette couche d’autoprotection fournit au métal un bouclier naturel contre la corrosion, même dans des environnements salins ou acides. De plus, le métal est relativement léger et possède une bonne ductilité. En outre, il est relativement mou par rapport au fer ou à d’autres métaux communs, car il n’a qu’une dureté Mohs de 2,75 (à titre de comparaison, le fer est de 4,5). Cela est principalement dû au fait que sa structure cristalline, FCC, est moins stable que la HCP, ce qui rend le métal constitué dans cette structure facile à altérer. Cette structure particulière confère également au métal un point de fusion relativement bas. En raison de ces caractéristiques, les gens ont développé une sorte d’alliage : l’alliage d’aluminium pour améliorer la dureté et augmenter le point de fusion.

Cet alliage est un mélange d’aluminium et d’éléments d’alliage. Les éléments d’alliage typiques sont le cuivre, le magnésium, le manganèse, le silicium, l’étain, le nickel et le zinc. On ajoute différents éléments d’alliage pour obtenir différentes propriétés. Comme la plupart des éléments d’alliage ajoutés possèdent la qualité d’une grande rigidité et d’un point de fusion élevé, ils confèrent également ces caractéristiques à l’alliage. L’alliage améliore certains défauts innés de l’aluminium tout en conservant ses avantages, de sorte qu’il est plus largement utilisé dans les industries que le métal pur. L’une des caractéristiques les plus utiles que l’alliage a héritées de l’original est sa bonne ductilité. Cette caractéristique, combinée à sa légèreté, constitue une base solide pour la polyvalence de l’alliage d’aluminium dans différentes industries.

Un métal vert

Comparé au plastique largement utilisé, qui est difficile à recycler et dont la nature a besoin de plus de 300 ans pour s’autodégrader, l’aluminium est beaucoup plus facile à recycler. Selon les données de Aluminum Recycling, en 2006, près de 30 % des produits en aluminium étaient fabriqués à partir de produits réutilisés. Aujourd’hui, des entreprises comme Tesla misent sur l’aluminium pour les châssis de véhicules électriques afin de réduire le poids et d’augmenter l’autonomie des batteries. En outre, la Chine, qui représente la plus grande demande mondiale de ressources en aluminium, atteindra un taux de recyclage de 80,33 % en 2023. En conséquence, le taux de recyclage est largement plus élevé grâce aux efforts inlassables des personnes concernées.

Cependant, par rapport aux années 2000, la demande pour le métal dans les années 2020 augmente également. Selon les recherches de Takuma, Keisuke & Kenichi (2021), la demande d’aluminium ainsi que d’autres métaux courants augmente considérablement. Nous devrions donc encore augmenter le taux de recyclage du métal ou rationaliser le processus de recyclage pour augmenter les économies d’énergie. Selon les recherches de Cui & Roven (2010). De nos jours, l’aluminium peut être recyclé de manière traditionnelle, par exemple par refusion et raffinage ultérieur. Mais de nouvelles méthodes, telles que le recyclage à l’état solide par compression et extrusion à température ambiante ou modérée, permettent d’économiser beaucoup d’énergie par rapport aux anciennes. Par conséquent, bien que nous ayons réalisé de grandes avancées dans le recyclage de ce métal, nous devons aller plus loin en promouvant le recyclage complet des ressources et la « verdissement » du recyclage.

Polyvalence de l’aluminium

Léger mais résistant

Comparé à l’acier, l’aluminium n’est que trois fois moins dense. Cependant, il possède une résistance surprenante, ce qui le rend idéal pour les industries où le poids est important. En parlant d’industrie où l’accent est mis sur le poids, l’industrie aéronautique doit être la première qui vient à l’esprit. En effet, les constructeurs d’avions, comme Boeing ou Airbus, utilisent ce matériau pour fabriquer leurs produits, mais de nos jours, les constructeurs se tournent vers les composites avec la fibre de carbone comme matière première principale. Par exemple, le nouvel A350-1000 utilise des composites comme matériau principal pour les revêtements des avions, mais il utilise toujours l’alliage aluminium-lithium comme matériau principal pour les cadres de fuselage des avions, grâce à la prépondérance de l’alliage par rapport aux autres matériaux. De plus, l’industrie automobile est également une grande adepte de cet alliage. Les véhicules électriques récemment introduits sur le marché utilisent souvent l’aluminium pour compenser le poids élevé des batteries, afin d’augmenter l’autonomie de leurs produits.

Conductivité : l’énergie du monde

L’aluminium est également une superstar dans le transfert d’énergie. Bien que sa conductivité ne soit que de 60 % de celle du cuivre, qui est le principal matériau utilisé comme câble électrique. Mais compte tenu du faible prix de l’aluminium et de sa bonne ductilité, il constitue une bonne alternative au cuivre pour le transport d’électricité sur de longues distances. Certaines entreprises d’énergie renouvelable exploitent également ce matériau pour produire des cadres de panneaux solaires et des composants d’éoliennes. En outre, l’aluminium pourrait également servir de supraconducteur à l’avenir. Des scientifiques de l’USC ont découvert dans ce matériau un supraconducteur qui peut fonctionner à des températures relativement élevées.

Que peut vous offrir notre entreprise ?

Nous, Shanghai Kaitao, sommes une entreprise qui se consacre à la transformation de l’aluminium et de ses alliages depuis plus de 25 ans. Nous avons coopéré avec l’un des meilleurs fabricants de métaux au monde, de sorte que la qualité de la matière première de nos produits est garantie. En outre, nous possédons des machines CNC, des machines de tôlerie et des machines de moulage sous pression de pointe pour mieux traiter le matériau. Nous avons mis en place une série de procédés de contrôle de la qualité pour garantir la qualité de l’apparence de nos produits. Nous possédons également des machines de contrôle de la qualité pour revérifier la qualité des produits, notamment un testeur de rugosité de surface, un testeur de brouillard salin et un testeur de tension. Par conséquent, vous n’avez pas à vous soucier de la qualité de nos produits. Nous avons coopéré avec un large éventail d’industries dans le monde, y compris l’industrie automobile et l’industrie des instruments scientifiques. Ainsi, nos produits comprennent la plupart des produits en aluminium, y compris les télescopes, l’aluminium extrudé et plus encore. Nous servirons chaque client avec la meilleure qualité. Nous espérons pouvoir coopérer avec vous, en vous offrant une excellente expérience.