Propriétés des métaux

Les éléments chimiques dépourvus des propriétés propres aux métaux sont classés en tant que non-métal. Quelques éléments, appelés métalloïdes, se comportent parfois comme les métaux et d'autres fois comme les non-métaux. Des exemples de métalloïdes sont le carbone, le phosphore, le silicium et le soufre.

Les propriétés de différents métaux peuvent être combinées par le mélange de deux ou plusieurs d'entre eux. La substance obtenue est un alliage. Les métaux purs élémentaires sont souvent trop mous pour une utilisation pratique, c'est pourquoi la métallurgie repose essentiellement sur la recherche d'alliages utiles.

Par exemple, l'acier est un mélange de fer, de petites quantités de carbone et d'autres éléments. Des alliages comme le laiton (cuivre et zinc) et le bronze (cuivre et étain) sont faciles à fabriquer et esthétiques. Le bronze intervient souvent dans la construction navale du fait de sa résistance à la corrosion en eau de mer.

Le titane est bien plus léger et moins dense que l'acier mais tout aussi solide; et bien que plus lourd que l'aluminium, il en est également deux fois plus robuste. Il est aussi très résistant à la corrosion. Tous ces facteurs en font un excellent alliage. Les alliages de titane se trouvent dans les avions, les bateaux et les engins spatiaux, ainsi que dans les peintures, les vélos et même les ordinateurs portables !

Le cuivre est un bon conducteur et est ductile. On utilise donc le cuivre pour les câbles électriques.

L'or et l'argent sont très malléables, ductiles et très peu réactifs. L'or et l'argent sont utilisés pour l'élaboration de bijoux détaillés. L'or convient particulièrement dans la mesure où il ne ternit pas. On fait également appel à l'or pour obtenir des connexions électriques qui ne s'oxydent pas.

Le fer et l'acier sont tous les deux durs et solides. Ils sont donc utilisés pour construire des ponts et des bâtiments. Un des inconvénients du fer vient du fait qu'il a tendance à rouiller. Alors que la plupart des aciers rouillent, il peuvent être conçus pour ne pas rouiller.

L'aluminium est un bon conducteur de chaleur et est malléable. On s'en sert pour fabriquer les casseroles et le papier d'aluminium, ainsi que les fuselages d'avion car il est très léger.

L'acier inoxydable ou l'acier galvanisé sont utilisés lorsque la résistance à la corrosion est importante. Les alliages d'aluminium et les alliages de magnésium apparaissent quand la résistance et la légèreté sont exigées.

Les alliages de cuivre et de nickel tels que le Monel sont utilisés dans des environnements hautement corrosifs et pour des usages non-magnétiques. On utilise des superalliages à base de nickel comme l'Inconel pour les hautes températures des turbocompresseurs, des équipements sous pression et des échangeurs thermiques. Lors de températures extrêmes, les alliages de monocristal permettent de minimiser le fluage.

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