L'alumine (oxyde d'aluminium, Al2O3) est l'une des c\u00e9ramiques techniques les plus utilis\u00e9es. Elle poss\u00e8de de nombreuses propri\u00e9t\u00e9s uniques et b\u00e9n\u00e9fiques qui la rendent adapt\u00e9e \u00e0 un large \u00e9ventail d'applications industrielles.<\/p>\n
L'alliage d'aluminium est connu pour sa grande r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et \u00e0 la temp\u00e9rature. En outre, son excellente r\u00e9sistance \u00e0 l'abrasion contribue \u00e0 prolonger la dur\u00e9e de vie utile des composants et des pi\u00e8ces fabriqu\u00e9s dans ce mat\u00e9riau.<\/p>\n
L'aluminium est mou, mais il peut \u00eatre renforc\u00e9 par de petites quantit\u00e9s de cuivre, de magn\u00e9sium, de silicium ou de mangan\u00e8se pour former des alliages plus solides qui rendent le m\u00e9tal encore plus polyvalent en termes de conductivit\u00e9 \u00e9lectrique et thermique, de solidit\u00e9, de ductilit\u00e9 et de r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion. De plus, il est l\u00e9ger - un avantage pour de nombreuses applications ! La polyvalence de l'aluminium lui permet \u00e9galement d'\u00eatre facilement transform\u00e9 en divers produits susceptibles de r\u00e9pondre \u00e0 tous les besoins imaginables.<\/p>\n
L'aluminium se trouve \u00e0 la fois comme m\u00e9tal pur et comme oxyde dans la cro\u00fbte terrestre, dans les d\u00e9p\u00f4ts de minerai de bauxite, o\u00f9 il forme des d\u00e9p\u00f4ts non toxiques aux propri\u00e9t\u00e9s douces et au num\u00e9ro atomique de 13. Avec sa couleur blanc argent\u00e9 et son \u00e9clat m\u00e9tallique, l'aluminium peut facilement \u00eatre pli\u00e9, battu ou press\u00e9 en feuilles minces pour la fabrication et peut m\u00eame \u00eatre recouvert d'une barri\u00e8re protectrice d'oxyde pour r\u00e9sister \u00e0 la corrosion en cr\u00e9ant sa propre couche d'oxyde auto-protectrice.<\/p>\n
L'alumine est surtout connue comme mat\u00e9riau abrasif ou r\u00e9fractaire. On la trouve \u00e9galement dans les c\u00e9ramiques, les isolants \u00e9lectriques, les catalyseurs et les applications de catalyse. Il existe une grande vari\u00e9t\u00e9 de qualit\u00e9s, qui peuvent \u00eatre transform\u00e9es en poudres ou en granul\u00e9s de diff\u00e9rentes tailles \u00e0 des fins de fabrication.<\/p>\n
La stabilit\u00e9 chimique de ce mat\u00e9riau est \u00e9lev\u00e9e, ce qui lui permet d'\u00eatre expos\u00e9 aux sels, aux acides et aux vapeurs sans subir de dommages superficiels ou structurels dus \u00e0 l'abrasion, \u00e0 la corrosion, au gel ou \u00e0 l'usure. En outre, sa durabilit\u00e9 lui permet de r\u00e9sister \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es sans se fracturer ou se d\u00e9grader.<\/p>\n
L'aluminium appartient au groupe des terres alcalines du tableau p\u00e9riodique. Sa masse atomique est de 2698 g\/mol et il poss\u00e8de trois \u00e9lectrons de valence. Les r\u00e9actions entre l'oxyg\u00e8ne et l'aluminium se produisent lentement, tandis que les r\u00e9actions entre l'aluminium et les acides et alcalis chauds se produisent rapidement.<\/p>\n
L'alumine (Al2O3), abondante dans la cro\u00fbte terrestre, est utilis\u00e9e pour diverses applications. Elle se caract\u00e9rise par un point de fusion \u00e9lev\u00e9 et d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s m\u00e9caniques et physiques telles que la duret\u00e9, la r\u00e9sistance et un faible coefficient de dilatation - des qualit\u00e9s qui en font un r\u00e9fractaire, un isolant \u00e9lectrique et un vecteur chimique -, ce qui la rend appropri\u00e9e pour les briques, les creusets, les articles de laboratoire, les bougies d'allumage en papier, les rev\u00eatements de peinture pour le verre, l'analyse chromatographique par ultrafiltration, ainsi que la fabrication de l'aluminium m\u00e9tal et de ses compos\u00e9s.<\/p>\n
L'alumine est une c\u00e9ramique technique utilis\u00e9e dans une grande vari\u00e9t\u00e9 d'applications en raison de ses performances exceptionnelles. L'alumine pr\u00e9sente des niveaux \u00e9lev\u00e9s de r\u00e9sistance m\u00e9canique, de r\u00e9sistance \u00e0 la compression, de duret\u00e9 et de r\u00e9sistance \u00e0 la corrosion et \u00e0 l'usure, ainsi que de faibles taux de dilatation thermique et d'inertie chimique. En outre, l'alumine agit \u00e0 la fois de mani\u00e8re acide et alcaline lorsqu'elle est m\u00e9lang\u00e9e \u00e0 de l'acide chlorhydrique dilu\u00e9 chauff\u00e9, et de mani\u00e8re alcaline lorsqu'elle est combin\u00e9e \u00e0 de l'acide sulfurique.<\/p>\n
Le volume de l'alumine peut \u00eatre exprim\u00e9 comme sa masse divis\u00e9e par sa densit\u00e9 en centim\u00e8tres cubes (g\/cm3), ce qui en fait une caract\u00e9ristique essentielle \u00e0 prendre en compte car elle mesure le nombre de vides pr\u00e9sents dans le mat\u00e9riau - plus la teneur en vides est faible, plus le volume est important. La temp\u00e9rature joue \u00e9galement un r\u00f4le important, car des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es entra\u00eenent une augmentation de la densit\u00e9.<\/p>\n
La bauxite est un mat\u00e9riau h\u00e9t\u00e9rog\u00e8ne naturel compos\u00e9 d'un ou plusieurs min\u00e9raux d'hydroxyde d'aluminium contenant d'autres \u00e9l\u00e9ments et compos\u00e9s tels que la silice, l'oxyde de fer, le titane et l'aluminosilicate \u00e0 diverses concentrations. Environ 85% de la production mondiale utilise une m\u00e9thode de lixiviation chimique par voie humide, connue sous le nom de proc\u00e9d\u00e9 Bayer, pour convertir la bauxite en alumine.<\/p>\n
L'alumine G est une forme extr\u00eamement m\u00e9soporeuse d'alumine avec de grands pores qui poss\u00e8de une porosit\u00e9 et une surface \u00e9lev\u00e9es, ce qui en fait un excellent mat\u00e9riau de support pour les catalyseurs \u00e0 base de Fe pour la r\u00e9action d'hydroxylation du ph\u00e9nol avec le peroxyde d'hydrog\u00e8ne qui produit des compos\u00e9s organiques pr\u00e9cieux comme l'hydroquinone et le cat\u00e9chol. L'alumine G pr\u00e9sente une conversion exceptionnelle de 53,4% pour ce processus, tout en ayant une s\u00e9lectivit\u00e9 de 96,2 % pour les d-hydroxybenz\u00e8nes, ce qui souligne encore sa valeur en tant que catalyseur industriel.<\/p>\n
L'alumine en phase gamma peut \u00eatre form\u00e9e en structures microporeuses en nid d'abeille avec une activit\u00e9 catalytique \u00e9lev\u00e9e, ce qui en fait un mat\u00e9riau int\u00e9ressant pour soutenir de nombreux catalyseurs industriels dans les applications de raffinage du p\u00e9trole. En outre, la recherche sur son potentiel en tant que substrat pour la pr\u00e9paration de membranes de nanofiltration a donn\u00e9 des r\u00e9sultats initiaux prometteurs ; de plus, ce type d'alumine est utilis\u00e9 pour cr\u00e9er des saphirs synth\u00e9tiques n\u00e9cessaires \u00e0 certains dispositifs \u00e0 semi-conducteurs.<\/p>\n
L'alumine est une c\u00e9ramique polycristalline de faible densit\u00e9 et de grande duret\u00e9, offrant une faible densit\u00e9 et d'excellentes propri\u00e9t\u00e9s de duret\u00e9. Disponible en diff\u00e9rentes puret\u00e9s, l'alumine peut \u00eatre moul\u00e9e par injection, press\u00e9e sous pression, press\u00e9e isostatiquement, coul\u00e9e en barbotine ou extrud\u00e9e pour former les formes souhait\u00e9es avant d'\u00eatre cuite et fritt\u00e9e - tout comme les m\u00e9taux et les alliages peuvent \u00eatre usin\u00e9s plus facilement \u00e0 l'aide de techniques standard ; sa r\u00e9sistance mod\u00e9r\u00e9e \u00e0 la traction mais sa nature fragile rendent la fabrication beaucoup moins efficace ; les propri\u00e9t\u00e9s de conductivit\u00e9 thermique rendent l'alumine id\u00e9ale car elle r\u00e9siste aux attaques alcalines ainsi qu'aux attaques d'acides forts lors des processus de fabrication utilisant des mat\u00e9riaux d'alumine.<\/p>\n
L'alumine est utilis\u00e9e comme mati\u00e8re premi\u00e8re importante dans la production d'aluminium m\u00e9tal, ainsi que dans de nombreuses applications industrielles, notamment les composants \u00e9lectriques, chimiques, a\u00e9rospatiaux et r\u00e9sistants \u00e0 l'abrasion. L'alumine se retrouve \u00e9galement dans des dispositifs m\u00e9dicaux tels que les implants de resurfa\u00e7age de la hanche et les couronnes dentaires ; sa r\u00e9sistance \u00e0 l'abrasion la rend \u00e9galement adapt\u00e9e \u00e0 diverses utilisations abrasives telles que les guides textiles, les pistons de pompe, les rev\u00eatements de goulotte et les orifices de d\u00e9charge.<\/p>\n
Le corindon est l'une des nombreuses formes d'alumine, avec des ions oxyg\u00e8ne empil\u00e9s dans des structures hexagonales rapproch\u00e9es et des ions aluminium r\u00e9partis sur les deux tiers des interstices octa\u00e9driques dans les structures hexagonales rapproch\u00e9es, ainsi que des ions aluminium situ\u00e9s entre six ions oxyg\u00e8ne dans chaque octa\u00e8dre et leurs six homologues oxyg\u00e8ne formant une structure cristalline irr\u00e9guli\u00e8re avec une face partag\u00e9e entre trois c\u00f4t\u00e9s sur les octa\u00e8dres de la couche sup\u00e9rieure.<\/p>\n
L'alumine a plusieurs fonctions. Outre son utilisation comme abrasif, elle sert \u00e9galement d'isolant \u00e9lectrique et est largement utilis\u00e9e dans la lithographie du silicium sur saphir pour les circuits int\u00e9gr\u00e9s, comme barri\u00e8re tunnel dans les dispositifs supraconducteurs tels que les transistors \u00e0 \u00e9lectron unique et les dispositifs d'interf\u00e9rence quantique supraconducteurs, et comme mat\u00e9riau interm\u00e9diaire lors de la production de substrats de production en carbure de tungst\u00e8ne r\u00e9sistant \u00e0 l'usure. Malheureusement, en raison de sa plus faible r\u00e9sistance aux chocs, l'alumine n'est pas encore devenue le mat\u00e9riau r\u00e9sistant \u00e0 l'usure de choix dans les applications mini\u00e8res.<\/p>\n
L'inhalation de poussi\u00e8res d'alumine constitue un risque professionnel potentiel, des \u00e9tudes utilisant du 26Al radiomarqu\u00e9 indiquant qu'il peut p\u00e9n\u00e9trer profond\u00e9ment dans les poumons et y rester pendant de longues p\u00e9riodes, ce qui peut interf\u00e9rer avec le fonctionnement normal des poumons et s'av\u00e9rer canc\u00e9rig\u00e8ne.<\/p>\n
La porosit\u00e9 des mat\u00e9riaux fait r\u00e9f\u00e9rence \u00e0 la quantit\u00e9 d'air dans les mat\u00e9riaux solides, g\u00e9n\u00e9ralement exprim\u00e9e en pourcentage. La porosit\u00e9 peut aider \u00e0 d\u00e9finir leur densit\u00e9 ; plus il y a de vides, moins les mat\u00e9riaux sont denses.<\/p>\n
Le microscope \u00e9lectronique \u00e0 balayage (MEB) est l'instrument id\u00e9al pour \u00e9valuer avec pr\u00e9cision la porosit\u00e9. Le MEB montre les espaces poreux de mani\u00e8re claire et pr\u00e9cise tout en mesurant leur perm\u00e9abilit\u00e9 - ou la capacit\u00e9 de l'eau \u00e0 traverser les mat\u00e9riaux - par des m\u00e9thodes telles que l'immersion d'\u00e9chantillons dans un fluide comme l'h\u00e9lium ou l'eau ou par des m\u00e9thodes d'imbibition ; plus les pores sont interconnect\u00e9s, plus la perm\u00e9abilit\u00e9 est \u00e9lev\u00e9e.<\/p>\n
L'alumine est un mat\u00e9riau extr\u00eamement dur, ce qui signifie qu'elle peut r\u00e9sister efficacement \u00e0 l'abrasion m\u00e9canique et \u00e0 l'usure. C'est l'une des raisons pour lesquelles elle est devenue l'une des c\u00e9ramiques techniques les plus utilis\u00e9es dans les applications de moulage par injection.<\/p>\n
L'alumine pr\u00e9sente toutefois quelques inconv\u00e9nients. Notamment, ses propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques ne r\u00e9sistent pas bien \u00e0 des temp\u00e9ratures \u00e9lev\u00e9es, sa faible conductivit\u00e9 \u00e9tant due au fait qu'elle n'est pas tr\u00e8s cristalline et qu'elle pr\u00e9sente de nombreux d\u00e9fauts dans les atomes qui la composent.<\/p>\n
Un moyen efficace d'augmenter les propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques de l'alumine est de la rendre plus cristalline en ajoutant des impuret\u00e9s ou en la chauffant \u00e0 des temp\u00e9ratures plus \u00e9lev\u00e9es. Toutefois, ces modifications peuvent avoir des cons\u00e9quences importantes sur la r\u00e9sistance et la duret\u00e9 des mat\u00e9riaux d'alumine utilis\u00e9s dans certaines applications, ce qui peut cr\u00e9er des probl\u00e8mes en cas d'application incorrecte.<\/p>\n
L'am\u00e9lioration des propri\u00e9t\u00e9s \u00e9lectriques de l'alumine par l'augmentation de l'espace poreux peut \u00e9galement am\u00e9liorer ses propri\u00e9t\u00e9s, en augmentant la concentration d'oxyde d'aluminium dans sa composition. Les mat\u00e9riaux plus souples et plus ductiles dot\u00e9s de pores plus grands en b\u00e9n\u00e9ficient \u00e9galement.<\/p>\n
L'alumine m\u00e9soporeuse est un autre type de mat\u00e9riau d'alumine avec des canaux tr\u00e8s uniformes et de grandes surfaces, cr\u00e9ant des m\u00e9sopores avec une r\u00e9sistivit\u00e9 \u00e9lectrique accrue \u00e0 temp\u00e9rature ambiante (deux ordres de grandeur \u00e0 basse temp\u00e9rature ; quatre ordres \u00e0 haute temp\u00e9rature), ce qui peut s'av\u00e9rer d\u00e9savantageux pour les applications de fabrication de batteries.<\/p>","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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