Tout savoir sur les proprietes et utilisations aluminium

L’aluminium est un matériau de construction incontournable dans la production moderne. Une très faible densité et d’excellentes propriétés mécaniques ont fait de l’aluminium l’un des matériaux les plus répandus dans les secteurs de l’aéronautique et de la construction automobile. Dans cet article, découvrez toutes les propriétés de ce métal léger.

Quelles sont les différentes propriétés de l’aluminium ?

L’aluminium est un métal léger principalement travaillé dans une fonderie aluminium. Il compte parmi les matériaux les plus légers. Seul le magnésium est encore plus léger. Cela s’explique par la faible densité de cet élément, qui est de 2,6989 g/cm³.

1. Propriétés mécaniques

L’aluminium est assez souple et constitue un matériau plutôt tenace. Sa résistance à la traction est de 49 MPa pour l’aluminium pur et de 300 à 700 MPa pour les alliages. C’est pourquoi ce matériau est très extensible et peut même être laminé en une feuille très fine. Vous avez certainement, vous aussi, la fameuse feuille d’aluminium chez vous, essentiellement utilisé en cuisine. Le matériau est facilement déformable, il peut être plié, pressé et même forgé. Les éventuelles tensions qui apparaissent lors du formage à froid peuvent être éliminées par un recuit d’adoucissement.

2. Propriétés thermiques

La température de fusion de l’aluminium est de 660,2 degrés Celsius, la température d’ébullition de 2470 degrés Celsius. Avec sa température de fusion assez basse (tout de même inférieure à celle du cuivre, du fer et de la fonte), ce matériau convient parfaitement aux procédés de coulée. De plus, l’aluminium est un bon conducteur de chaleur. Certes, il ne conduit pas aussi bien la chaleur que le cuivre, mais sa faible densité lui permet de compenser cet inconvénient et il est par exemple très utilisé dans les échangeurs de chaleur des véhicules.

3. Propriétés électriques

La conductivité électrique dépend des mêmes mécanismes que la conductivité thermique. Il n’est donc pas étonnant que l’aluminium soit également un très bon conducteur électrique. Seuls l’or, l’argent et le cuivre sont meilleurs conducteurs. Avec le cuivre, l’aluminium est devenu l’un des principaux matériaux conducteurs, notamment en raison de son coût. Toutefois, l’aluminium a une densité très faible, de sorte qu’il est moins utilisé dans la petite électronique, mais plutôt là où la légèreté est particulièrement importante, et non le diamètre du conducteur électrique. L’aluminium n’est d’ailleurs pas magnétique.

4. Propriétés chimiques

L’aluminium doit son aspect gris argenté terne à la fine couche d’oxyde qui se forme rapidement et qui rend le matériau extrêmement résistant à la corrosion. Cette couche peut encore être renforcée par des moyens chimiques et électriques. Sans cette couche, le matériau est en fait blanc argenté et brillant. Bien entendu, l’aluminium ne réagit pas seulement avec l’oxygène, mais aussi avec d’autres éléments chimiques. Il réagit de manière particulièrement forte avec l’hydroxyde de sodium. Si vous utilisez un déboucheur chimique, c’est précisément cette réaction que vous utilisez pour déboucher les canalisations.

Les différentes utilisations de l’aluminium

L’aluminium est utilisé dans de nombreux domaines, comme matériau de construction, dans l’électrotechnique et l’électronique, dans l’optique ainsi que dans l’industrie de l’emballage et des conteneurs. Nous connaissons tous les canettes de boissons et les boîtes de conserve ainsi que le papier d’aluminium déjà mentionné plus haut. Mais nous trouvons également l’aluminium dans de nombreux autres articles jetables comme les barquettes pour barbecue, les récipients des plats à emporter, etc. Les ustensiles de cuisine, et plus exactement les casseroles sont fabriquées en aluminium. En optique, l’aluminium est principalement utilisé comme revêtement de miroir pour les miroirs de surface. On trouve ce matériau dans les appareils photo reflex, les scanners et les phares de voiture.

Utilisation comme matériau de construction

C’est surtout en raison de sa faible densité et de la légèreté qui en découle que l’aluminium est utilisé là où la masse doit être réduite. C’est un matériau très apprécié dans l’aéronautique ainsi que dans l’aérospatiale, mais l’aluminium est également un matériau particulièrement adapté à la construction navale et permet d’économiser beaucoup de carburant. 

Dans la construction automobile, le matériau commence tout juste à triompher, après avoir misé pendant des années sur le carbone. Grâce à sa malléabilité particulièrement bonne, le métal, notamment dans ses alliages, jouit d’une bonne réputation dans la fabrication de profilés creux dans les techniques d’exposition et d’automatisation. Ce ne sont que quelques exemples choisis.

Concernant l’usage domestique, l’aluminium est souvent utilisé pour les plaques, les sonnettes de porte, les panneaux de signalisation ou bien encore les boîtes aux lettres, car ce matériau allie un aspect particulièrement élégant, très proche de l’acier inoxydable, à des propriétés pratiques de résistance à la corrosion et de durabilité.

Utilisation dans l’électrotechnique et l’électronique

Grâce à ses propriétés conductrices extrêmement bonnes, le métal trouve également de nombreuses applications dans l’électrotechnique. Les rails électriques et les câbles souterrains sont en métal, les lignes aériennes d’un réseau électrique sont en aluminium, notamment parce que leur faible densité leur confère un poids nettement inférieur à celui des câbles en cuivre de même diamètre.

Dans l’industrie électronique, beaucoup utilise ce matériau comme fils de connexion entre la puce et le connecteur du boîtier, comme pistes conductrices dans les circuits intégrés et les semi-conducteurs de puissance. En raison de ses excellentes capacités de conduction thermique, il convient parfaitement aux systèmes de transfert de chaleur tels que les radiateurs. L’aluminium est aussi utilisé pour la fabrication d’antennes et de guides d’ondes.

Les avantages et inconvénients de l’aluminium 

Quels sont les avantages de l’aluminium ?

• Facile à travailler
• Une très grande résistance pour certains alliages
• Autoprotection contre la corrosion
• Recyclable
• Relativement insensible aux variations de température
• Imperméable à la vapeur d’eau
• Haute résistance aux UV
• Surface lisse, donc un métal léger, très hygiénique
• Pas d’attraction magnétique propre
• Un très bon conducteur électrique
• Une très bonne conductivité thermique

Quels sont les inconvénients de l’aluminium ?

Parmi tous les avantages qu’offre ce matériau, il ne faut pas oublier de mentionner son inconvénient majeur : les coûts de production élevés. À titre de comparaison, une tôle de carrosserie en aluminium coûte trois fois plus cher que la même tôle en acier !