Aluminium

L’aluminium est utilisé aux États-Unis depuis plus de 100 ans. À une époque, il était considéré comme plus précieux que l’or, car il fallait beaucoup de temps pour le raffiner et le produire. La première version pure du métal est apparue en 1825 tandis que les méthodes rentables sont apparues en 1889. Au fur et à mesure que l’aluminium est devenu plus courant, il a été utilisé de diverses manières, du câblage électrique aux moteurs. Le 20e siècle a vu des progrès très rapides dans son utilité. Avec le développement d’alliages qui ont amélioré ses propriétés physiques, il a trouvé une plus grande utilisation dans plusieurs industries.

L’aluminium est l’un des éléments métalliques les plus courants sur Terre, à 8 % de la croûte, juste derrière le silicium. On le trouve dans des composés chimiques mélangés à d’autres éléments comme le soufre, le silicium et l’oxygène. La formule chimique de l’aluminium est Al2O3. L’aluminium pur est produit à partir du minerai d’oxyde d’aluminium, qui est extrait de l’argile. La bauxite contient la plus grande quantité d’oxyde, entre 45 et 60 %, et est facilement accessible dans la terre meuble.

La production d’aluminium commence par l’hydroxyde de sodium qui dissout le composé d’aluminium de la bauxite pour éliminer les impuretés. La cryolite est utilisée comme électrolyte dans le processus de fusion avec l’aide du fluorure d’aluminium pour aider à abaisser le point de fusion de la cryolite. Une fois que le mélange atteint la bonne température, des électrodes de carbone sont descendues pour transmettre un courant électrique à travers l’électrolyte. L’électricité est la plus grande dépense du processus de fabrication de l’aluminium puisqu’il faut 15 kWh d’énergie pour chaque deux livres d’aluminium.

Deux procédés sont utilisés pour la production d’aluminium – Bayer et Hall-Heroult. Alors que la méthode Bayer travaille avec le minerai de bauxite, le procédé Hall-Heroult utilise un sous-produit de la méthode Bayer. Le procédé Bayer commence par le broyage et le chauffage de la bauxite. La solution chauffée passe dans une série de cuves pour séparer l’oxyde d’aluminium. Le procédé Hall-Heroult part de l’alumine, un sous-produit de la méthode Bayer. Les cristaux d’alumine, qui peuvent se présenter sous forme de poudre ou de sel, sont dissous dans la solution de cryolite.

Bien que l’alumine soit un sous-produit, elle est importante dans la fabrication de plusieurs produits ménagers et industriels. Environ dix pour cent d’entre elle est réutilisée pour une longue liste d’autres utilisations, du détergent à lessive aux pare-brise en céramique transparente pour les avions. Une utilisation particulièrement intéressante est le raffinage du carburant pour la navette spatiale.

Utilisations

Les utilisations de l’aluminium sont infinies et comprennent les canettes, les feuilles d’aluminium, les outils de cuisine, les cadres de fenêtres, les fûts de bière, les pièces d’avion, et ainsi de suite. Il peut facilement être coulé et usiné dans des formes incalculables. L’une de ses principales caractéristiques est son endurance et sa résistance à la corrosion, ce qui lui confère une durée de vie plus longue. Dans la majorité des cas, il est utilisé sous forme d’alliage car, à l’état pur, il manque de solidité. Le cuivre, le manganèse, le magnésium et le silicium sont les alliages les plus courants car ils augmentent la résistance de l’aluminium tout en conservant sa légèreté. Comme l’aluminium coûte moins cher que le cuivre et qu’il est un bon conducteur électrique, il est utilisé pour fabriquer des câbles électriques.

Avec l’amélioration des méthodes de production, l’aluminium est devenu un composant essentiel dans la fabrication des produits commerciaux et industriels modernes. La société en est venue à s’en remettre à lui pour son apparence et sa souplesse.

Il s’agit d’un matériau de base pour la fabrication des produits commerciaux et industriels.