MÉTAUX Superplasticité des métaux

Thématique

Classification thématique de cet article :

• 1. Physique  » 
  2. Mécanique  » 
  3. Mécanique des milieux déformables
• 1. Physique  » 
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  3. Physique des solides  » 
  4. Propriétés mécaniques des solides
• 1. Techniques  » 
  2. Matériaux  » 
  3. Science des matériaux
• 1. Techniques  » 
  2. Matériaux  » 
  3. Types de matériaux et mise en œuvre  » 
  4. Métaux et métallurgie  » 
  5. Métaux et alliages  » 
  6. Métallographie

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Autres références

« MÉTAUX » est également traité dans :

MÉTAUX

Écrit par :  Jean-Pierre LÉVIS

Le groupe des métaux rassemble environ soixante-quinze éléments de la table périodique dont il occupe toute la partie gauche. Structurellement, les métaux se définissent comme les éléments comportant moins de quatre électrons sur la couche électronique de valence. Comme ces électrons sont facilement perdus pour former l'octet stable, les métaux se… Lire la suite

MÉTAUX - Gisements métallifères

Écrit par :  Marie-José PAVILLON

L'utilisation des métaux contenus dans les roches a été, dès la fin du Néolithique, une préoccupation de l'homme. La recherche des métaux natifs d'abord, des minerais ensuite, remonte donc fort loin. Plus près de nous, les Grecs et les Romains se révélèrent des exploitants habiles, et de nombreuses mines renferment des vestiges de ces époques.… Lire la suite

MÉTAUX - Métallogénie

Écrit par :  Guy TAMAIN

Dans une première approche et de façon résumée, on peut dire que la métallogénie est la science des gisements (ou gîtes) métallifères et de leur genèse. Le terme a été créé, au début du xx^e siècle, par le géologue français Louis de Launay (1860-1938), pour qui : « La métallogénie étudie les gisements minéraux des éléments… Lire la suite

MÉTAUX - Métaux alcalins

Écrit par :  Jean PERROTEY

Les métaux alcalins – lithium, sodium, potassium, rubidium, césium et francium – constituent les éléments de la première colonne du tableau de classification périodique. Ils doivent leur nom à la propriété qu'ils ont de donner avec l'eau des bases fortes, ou « alcalis ». Cette famille chimique est particulièrement homogène ; les propriétés des… Lire la suite

MÉTAUX - Métaux alcalino-terreux

Écrit par :  Jean PERROTEY

Les métaux alcalino-terreux constituent la deuxième colonne du tableau de classification périodique des éléments. On peut distinguer les alcalino-terreux vrais – calcium, strontium, baryum, radium – et deux éléments plus légers – béryllium et magnésium –, qui présentent des particularités propres. Ce double nom d'alcalino-terreux trouve son… Lire la suite

MÉTAUX - Métaux de transition

Écrit par :  André CASALOT

Les cinquante-six éléments chimiques dits de transition actuellement connus comportent tous, soit à l'état d'élément simple, soit dans un état oxydé stable, une sous-couche électronique d ou f partiellement remplie. L'existence de niveaux profonds incomplets leur confère des propriétés voisines. À l'état de corps simples, ils se… Lire la suite

ACIDES & BASES

Écrit par :  Yves GAUTIER, Pierre SOUCHAY

Dans le chapitre "Solvant plus basique que l'eau : l'ammoniac liquide"  : …  est, ici, analogue à H3O⁺ + OH^— → 2H2O. Les *métaux sont de même attaqués par les sels d'ammonium avec dégagement d'hydrogène : Dans les réactions où une base très forte est nécessaire, on utilisera surtout l'amidure de potassium (ceux des autres métaux sont très peu solubles dans l'ammoniac liquide). On… Lire la suite

AGRÉGATS, physico-chimie

Écrit par :  Jean FARGES, Rémi JULLIEN

Dans le chapitre "Structure électronique des agrégats métalliques"  : …  *Dans un agrégat métallique suffisamment petit, les électrons de conduction ne peuvent plus sauter d'un état quantique à l'autre car la différence d'énergie entre deux états successifs (qui varie comme 1/N) devient plus grande que l'énergie thermique. Par conséquent, lorsque la valence du métal considéré est impaire, le dernier état occupé (niveau… Lire la suite

ALLIAGES

Écrit par :  Jean-Claude GACHON

… plus performants à l'utilisation, plus faciles à fabriquer ou à mettre en œuvre et plus économiques.* Les alliages métalliques sont particulièrement importants dans la société humaine, et ce depuis l'Âge du bronze. Les métaux de grande pureté (99,99 p. 100 en poids du métal, ou mieux) n'ont pas, dans l'ensemble, d'utilisation pratique en dehors de… Lire la suite

ALUMINIUM

Écrit par :  Robert GADEAU, Robert GUILLOT

*Bien qu'il ne soit passé dans le domaine industriel qu'à la fin du xix^e siècle, après la découverte par Paul Louis Toussaint Héroult et Charles Martin Hall du procédé de fabrication par électrolyse, l'aluminium est devenu le premier des métaux non ferreux. Sa légèreté, son… Lire la suite

AMMONIAC

Écrit par :  Henri GUÉRIN

Dans le chapitre "Propriétés physiques"  : …  cours d'une réaction se redissout dans un excès de réactif : L'action des sels d'ammonium sur les *métaux dans l'ammoniac liquide est semblable à celle des acides en phase aqueuse : on obtient un sel du métal attaqué et un dégagement d'hydrogène : Les métaux dont l'hydroxyde a un caractère amphotère sont attaqués par les bases, également avec… Lire la suite

ANTIMOINE

Écrit par :  Jean PERROTEY,  Universalis

L'*antimoine est l'élément chimique métallique de symbole Sb (du latin stibium), de numéro atomique 51. C'est un solide brillant de couleur argentée. Il est assez rare : les deux tiers des éléments naturels sont plus abondants que lui dans la croûte terrestre. Toutefois, il se rencontre, en certains endroits,… Lire la suite

ARGENT, métal

Écrit par :  Robert COLLONGUES

L'argent,* élément chimique de symbole Ag et de numéro atomique 47, est l'un des métaux les plus anciennement connus. Il semble cependant que sa découverte soit postérieure à celle des deux autres métaux de la même famille chimique : l'or et le cuivre. Dès la première dynastie égyptienne, vers 3500 avant J… Lire la suite

ATOME

Écrit par :  José LEITE LOPES

Dans le chapitre "Atome et théorie du solide"  : …  premier. Les principaux solides cristallins se classent, en général, dans les types suivants : 1. *Les métaux et alliages métalliques ; les forces d'interaction responsables du maintien des atomes dans les réseaux métalliques sont nommées forces de liaison métallique. Les atomes dans le métal ont un électron qui n'est pas très fortement lié ; il… Lire la suite

AZOTE

Écrit par :  Paul HAGENMULLER,  Universalis

Dans le chapitre "Action de l'azote sur les métaux : les nitrures"  : …  À* la pression atmosphérique, l'azote ne semble réagir qu'avec le lithium à température ordinaire ; il réagit à température plus élevée avec les métaux alcalino-terreux, l'aluminium, les éléments de transition de la première famille, les éléments les plus électropositifs de la seconde et de la troisième, les lanthanides et les actinides. Les… Lire la suite

BANDES D'ÉNERGIE THÉORIE DES

Écrit par :  Daniel CALÉCKI

…  d'énergie εF, appelé niveau de Fermi, qui tombe à l'intérieur d'une bande permise ; *on a affaire à un métal dont la dernière bande, en partie remplie, se nomme la bande de conduction du métal ; le niveau de Fermi d'un conducteur est une grandeur physique essentielle et beaucoup de propriétés des métaux sont directement reliées aux… Lire la suite

BARYUM

Écrit par :  Bernard CARTON

… *Du grec barus, lourd Symbole chimique : Ba Numéro atomique : 56 Masse atomique : 137,34 g Point de fusion : 725 ⁰C Point d'ébullition : 1 640 ⁰C Densité (à 20 ⁰C) : 3,5. Deuxième membre de la famille des alcalinoterreux (après le calcium), dont C. W. Scheele découvrit la base (baryte) dans la pyrolucite. Le… Lire la suite

BÉRYLLIUM

Écrit par :  Jean-Paul CARRON, Robert GADEAU, Jean PERROTEY

Le* béryllium est l'élément chimique métallique de symbole Be et de numéro atomique 4. C'est un métal gris, léger (1,85 g/cm³), qui rappelle, par certaines de ses propriétés, le magnésium et surtout l'aluminium. Bien que le béryl et ses variétés précieuses, l'émeraude et l'aigue-marine, soient… Lire la suite

BIODÉPOLLUTION

Écrit par :  Sylvain CHAILLOU, Jérôme COMBRISSON

Dans le chapitre "Deux types de polluants"  : …  classés en deux catégories : les métaux et les substances organiques (pesticides, hydrocarbures). *Certains métaux peuvent être essentiels à la vie à très faibles doses (oligoéléments) – par exemple, le cuivre, le cobalt, le sélénium... –, car ils sont impliqués dans le métabolisme cellulaire (cofacteur enzymatique, stabilisateur de structure… Lire la suite

BISMUTH

Écrit par :  Anne-Marie TRISTANT

…  est net. Signalé par Basile Valentin au xv^e siècle, il fut distingué comme un *métal particulier par Agricola en 1558 et appelé bismutum ou cinereum plumbum. En 1737, Hellot prépare, à partir d'un minerai de bismuth et de cobalt, un bouton de « véritable bismuth ». C'est seulement à cette époque qu'il apparaît… Lire la suite

CADMIUM

Écrit par :  Alexandre TRICOT

Le* cadmium est un métal blanc argent, légèrement bleuté. Il est très malléable et ductile. Son abondance dans la lithosphère est estimée à 0,15 g/t, c'est donc un métal relativement rare. Il n'existe pas de minerais de cadmium en quantités métallurgiquement exploitables ; le plus connu est la greenokite (… Lire la suite

CALCIUM

Écrit par :  Jean PERROTEY

Le calcium, élément chimique de symbole Ca et de numéro atomique 20, est le plus léger des *métaux alcalinoterreux vrais. Il représente environ 3,45 p. 100 du poids de la croûte terrestre et se classe, par ordre d'abondance, au troisième rang des métaux, derrière l'aluminium et le fer. Le métal, très réactif, n'existe jamais à l'état… Lire la suite

CÉSIUM

Écrit par :  Roger NASLAIN

… deux raies bleues à 456 et 459,7 nm sont à l'origine de son nom (caesium : bleu du ciel).* C'est un métal jaune pâle très facilement fusible. Si l'on excepte le francium, élément 87 qui ne possède pas d'isotope stable, le césium apparaît comme le dernier élément de la famille des métaux alcalins. Sa structure électronique fondamentale est… Lire la suite

CHIMIE - Histoire

Écrit par :  Élisabeth GORDON, Jacques GUILLERME, Raymond MAUREL

Dans le chapitre "La chimie des matériaux"  : …  le domaine de la préparation des matériaux, on cherche à améliorer les procédés d'élaboration des* métaux et alliages classiques (comme l'acier inoxydable) et à réaliser des solides à propriétés spécifiques (thermiques, mécaniques, électriques, magnétiques). On cherche aussi à fabriquer des solides à partir de minerais pauvres ou de produits de… Lire la suite

CHROME

Écrit par :  Jean AMIEL

Le* chrome (symbole Cr, numéro atomique 24) est un métal placé en tête de la colonne VIa de la classification périodique ; il appartient donc à la première famille des éléments de transition. Il a de nombreuses analogies avec le molybdène, le tungstène et l'uranium et quelques analogies avec des éléments… Lire la suite

COBALT

Écrit par :  Jean AMIEL

Le* cobalt (symbole Co, numéro atomique 27) est un métal placé sur la première ligne de la colonne VIII a, entre le fer et le nickel ; il existe des analogies nombreuses entre cet élément, le rhodium et l'iridium. Le cobalt naturel, de masse atomique 58,94, renferme le seul isotope non radioactif ⁵⁹Co… Lire la suite

COLLAGE, physique

Écrit par :  Jacques COGNARD

Dans le chapitre "Le traitement de surface"  : …  les conditions d'ancrage ne sont pas connues, le traitement de surface relève du savoir-faire. Les *métaux ont des énergies de surface élevée, ce qui est déduit par les physico-chimistes de l'extrapolation des valeurs mesurées sur l'oxyde fondu. Si c'est théoriquement vrai, c'est pratiquement faux. Une goutte d'eau (γs = 72 mJ.m^—2… Lire la suite

COMPLEXES, chimie

Écrit par :  René-Antoine PARIS, Jean-Pierre SCHARFF

… même un complexe de trioxyde de soufre SO3 et de l'ion oxyde O^2-. Toutefois,* les complexes les plus importants dans la pratique sont ceux qui associent un cation métallique et une ou plusieurs entités « complexantes » appelées coordinats ou ligands. Les coordinats peuvent être des molécules organiques ou inorganiques ou des… Lire la suite

CORROSION

Écrit par :  Gérard BERANGER, Jean TALBOT

Dans le chapitre "Moyens de lutte contre la corrosion"  : …  Trois méthodes principales sont utilisées :* la première consiste à choisir un métal ou un alliage qui n'est pas attaqué ou peu attaqué par le milieu extérieur, la deuxième à modifier très légèrement la composition du réactif par addition de faibles quantités de corps appelés inhibiteurs ; enfin, la troisième, de caractère électrochimique, consiste… Lire la suite

COTTON FRANK ALBERT (1930-2007)

Écrit par :  Pierre LASZLO

…  20 février 2007, mit surtout à son actif la découverte, à partir de 1963, d'assemblages de paires *d'atomes métalliques par des liaisons multiples, doubles, triples ou même quadruples (rhénium-rhénium), affectant la moitié du tableau périodique des éléments. Sa carrière s'épanouit tôt, dès son doctorat à Harvard. Il y étudia, sous la supervision… Lire la suite

COULEUR DES MINÉRAUX

Écrit par :  André JULG

Dans le chapitre "Causes atomiques"  : …  jaune-orangé. La bande la plus haute utilisée par les électrons n'est que partiellement remplie. *Le cristal est alors un métal. Les premiers niveaux vides sont extrêmement voisins des plus hauts utilisés. Toutes les fréquences visibles sont absorbées. De plus, le cristal possède un pouvoir réflecteur élevé qui lui confère un éclat métallique.… Lire la suite

CRISTAUX

Écrit par :  Marc AUDIER, Michel DUNEAU

Dans le chapitre "Les structures métalliques"  : …  La cohésion des *métaux est assurée par des liaisons fortes et sans orientation privilégiée entre les atomes. Dans un métal, les électrons périphériques des atomes sont complètement délocalisés et se trouvent partagés entre tous les atomes de la structure. Les structures métalliques sont caractérisées par une tendance à la compacité maximale. Dans… Lire la suite

CUIVRE

Écrit par :  C.I.C.L.A., Jean-Louis VIGNES

Parce* qu'il existe, comme l'or et l'argent, à l'état natif, le cuivre est l'un des métaux les plus anciennement connus, sans doute le premier à avoir été travaillé. Des objets de cuivre datant du IX^e millénaire avant J.-C. ont été mis au jour en Irak. Sa métallurgie semble dater du V… Lire la suite

CYCLES BIOGÉOCHIMIQUES

Écrit par :  Jean-Claude DUPLESSY

Dans le chapitre "Les métaux lourds"  : …  Les sociétés industrialisées utilisent les *métaux. Or ceux-ci participent aux cycles biogéochimiques. Dans les conditions naturelles, ils se déposent lorsque le milieu ne permet plus leur mobilité. Ces dépôts varient en qualité, depuis des métaux presque purs (le cuivre [Cu] à l'état natif) jusqu'à des éléments très dispersés dont l'intérêt… Lire la suite

DÉCHETS

Écrit par :  Jean GOUHIER

Dans le chapitre "La récupération : sélection et préparation des matériaux réutilisables"  : …  d'un matériau initial. Les principales filières actuelles, celles des ferrailles et des *métaux non ferreux, sont anciennes. Elles se sont développées spontanément au cours des xix^e et xx^e siècles, avec la mécanisation des industries et des transports, pour approvisionner l'industrie métallurgique selon la… Lire la suite

ÉCONOMIE MONDIALE - 1990 : de l'euphorie à la crainte

Écrit par :  Régis PARANQUE

Dans le chapitre "Matières premières : l'atonie persistante"  : …  D'une manière générale, les conditions qui avaient maintenu la pression sur les cours des *métaux en 1989 ont disparu : les grèves dans les mines de zinc du Pérou n'ont pas eu de suite et les approvisionnements sont redevenus faciles pour la quasi-totalité des non-ferreux, y compris pour les fournitures de qualité. Pourtant, les besoins en… Lire la suite

ÉLECTROCHIMIE

Écrit par :  Jacques SIMONET

Dans le chapitre "Demi-pile et système dit de référence"  : …  qui est présentée en figure est en régime galvanique. À l'anode (compartiment 1) va se dissoudre le *métal le moins noble. Si M1 est le zinc (Zn), la réaction électrochimique est : Inversement, à la cathode, on assiste à un dépôt électrolytique. Ce type de réaction est spécifique des métaux plus nobles. Dans le cas où M2 est le… Lire la suite

ÉLÉMENTS CHIMIQUES

Écrit par :  René BIMBOT, Jacques GUILLERME

Dans le chapitre "Périodicité des propriétés. Groupes verticaux"  : …  et inertes chimiquement. Les alcalins, du groupe Ia (Li, Na, K, Rb, Cs, Fr), ont un *caractère métallique marqué qui traduit leur aptitude à perdre leur électron s pour former l'ion M⁺ à configuration électronique stable. Ils ont un potentiel d'ionisation faible, forment des liaisons chimiques du type ionique et… Lire la suite

ÉTAIN

Écrit par :  Claude FOUASSIER, Michel PÉREYRE

…  formes cristallines dont l'une, l'étain gris (forme α), n'est pas métallique. Sous sa forme β,* l'étain blanc (gris argenté), c'est un métal mou, peu ductile, mais très malléable, facile à laminer en feuilles très minces (papier d'étain), inaltérable à l'air. L'étain constitue 0,003 p. 100 de la croûte terrestre (taux intermédiaire entre ceux… Lire la suite

FER - L'élément métallique

Écrit par :  Simone TALBOT-BESNARD

Le* fer est l'élément chimique métallique de numéro atomique 26, de symbole Fe. Dans la classification périodique, il se place dans la première série de transition entre le manganèse et le cobalt. Ses propriétés chimiques sont voisines de celles du cobalt. C'est un métal très ductile et malléable qu'on… Lire la suite

FROID, physique

Écrit par :  Jean MATRICON, Georges WAYSAND

Dans le chapitre "Deux états paradoxaux : supraconductivité et superfluidité"  : …  que venait de lui rendre accessible la liquéfaction de l'hélium, sur la conductivité électrique des *métaux. À 4,19 K, la résistance au courant électrique du mercure devient nulle, c'est-à-dire indécelable à quelque précision que ce soit. Cet effet spectaculaire et totalement inattendu est en fait assez répandu, et de nombreux métaux le manifestent… Lire la suite

FROTTEMENT

Écrit par :  Jacques-Jean CAUBET, Jean POLTI

Dans le chapitre "Analyse des phénomènes"  : …  *De la théorie de Bowden est issue la règle de « compatibilité des métaux ». Le frottement sera d'autant moins aléatoire que les matériaux en présence seront plus difficilement solubles l'un dans l'autre ; on devrait donc espérer un fonctionnement satisfaisant en faisant frotter deux métaux dont les diagrammes binaires d'équilibre sont du type… Lire la suite

GALLIUM

Écrit par :  Georges KAYAS

… *De Gallia, France Symbole chimique : Ga Numéro atomique : 31 Masse atomique : 69,72 Point de fusion : 29,78 ⁰C Point d'ébullition : 2 403 ⁰C Densité (à 29,6 ⁰C) : 5,904. Métal très facilement liquéfiable, découvert par Paul-Émile Lecoq de Boisbaudran (1875) par son spectre, isolé, étudié aussitôt après et… Lire la suite

GETTER

Écrit par :  Jean-Pierre LÉVIS

… *Pastilles de métaux oxydables (on utilise fréquemment les métaux alcalins ou alcalino-terreux) que l'on introduit dans les tubes électroniques au moment de la mise en place des électrodes et qui permettent de parfaire le vide dans les tubes. Le métal du getter est coulé dans une coupelle métallique ; après scellement du tube, celle-ci est… Lire la suite

IMIDURES

Écrit par :  Dina SURDIN

… *Parmi les combinaisons de l'azote avec les métaux, les imidures sont des dérivés de substitution de l'ammoniac, caractérisés par le groupement divalent —NH—. Il existe également des imidures mixtes, obtenus par addition d'un métal (Mn, Zn) pulvérisé à une solution d'amidure alcalin dans l'ammoniac liquide. Ils prennent la forme : où M désigne le… Lire la suite

INDIUM

Écrit par :  Georges KAYAS

… *De indicum, indigo Symbole chimique : In Numéro atomique : 49 g Masse atomique : 114,82 Point de fusion : 156,6 ⁰C Point d'ébullition : 2 080 ⁰C Densité (à 20 ⁰C) : 7,31. Élément chimique du groupe des métaux rares, blanc argenté brillant, mou, plastique, rayable à l'ongle et très facilement déformable,… Lire la suite

INTERMÉTALLIQUES COMPOSÉS

Écrit par :  Alain LE DOUARON

… *Lorsque deux éléments A et B sont miscibles en toutes proportions et forment une solution solide continue pour certains domaines de concentration, il peut se former des surstructures. Les composés A3B, AB, AB3 sont des exemples de ces nouvelles phases. Le nom de phases intermédiaires est plutôt réservé à celles qui possèdent… Lire la suite

LANTHANE ET LANTHANIDES

Écrit par :  Concepcion CASCALES, Patrick MAESTRO, Pierre-Charles PORCHER, Regino SAEZ PUCHE

Dans le chapitre "Préparation des métaux"  : …  *La préparation des métaux de terres rares est une technique difficile en raison de leur point de fusion élevé (entre 800 et 1 700 ⁰C) et de leur extrême réactivité à l'état fondu comme réducteurs. Plusieurs techniques sont appliquées : au début de la série (La, Ce, Pr, Nd, mischmétal), on opère par électrolyse des sels fondus, chlorures… Lire la suite

LITHIUM

Écrit par :  Roger NASLAIN,  Universalis

*Le lithium est un métal blanc et brillant lorsqu'il est fraîchement coupé. Il a été découvert, en 1817, par Johann August Arfvedson dans un silicate d'aluminium naturel : le pétalite. Jöns Jacob Berzelius donna au nouvel élément, de numéro atomique Z = 3, le nom de lithion (du grec λ́ιθος, pierre) pour… Lire la suite

MAGNÉSIUM

Écrit par :  Maurice HARDOUIN, Michel SCHEIDECKER

*Le magnésium est un élément chimique métallique de symbole Mg et de numéro atomique 12. C'est le plus léger des métaux structuraux. Le nom de magnésium vient probablement de celui d'une bourgade d'Asie Mineure, Magnesia, bien connue plusieurs siècles avant notre ère pour sa magnésie… Lire la suite

MAGNÉTISME

Écrit par :  Damien GIGNOUX, Étienne de LACHEISSERIE, Louis NÉEL

Dans le chapitre "Magnétisme localisé et itinérant"  : …  du magnétisme étaient bien localisés : c'est effectivement le cas dans les sels ou les oxydes des *métaux 3d (famille du fer) ou 4f (lanthanides). Dans les métaux, il peut arriver que les moments ne soient plus étroitement localisés sur les atomes. Le magnétisme provient d'électrons itinérants susceptibles de sauter d'un… Lire la suite

MANGANÈSE

Écrit par :  Bernard DUBOIS, Jacques FAUCHERRE, Gil MICHARD, Clotilde POLICAR, Jean-Louis VIGNES

*Le manganèse (symbole Mn, n^o atomique 25) est un métal gris clair, brillant comme l'acier, avec des reflets rougeâtres. Il se situe en tête de la colonne VII A de la classification périodique et au centre de la série des éléments dits de… Lire la suite

MATIÈRE (physique) - États de la matière

Écrit par :  Vincent FLEURY

Dans le chapitre "Historique de la recherche sur l'état de la matière"  : …  dans ce domaine depuis des temps très lointains (5 000 ans). Il faut garder à l'esprit que certains *métaux comme l'or, l'argent ou le cuivre se présentent naturellement à l'état natif et que certains autres, comme le fer, sont facilement obtenus par réduction des minerais dans des feux à combustion lente (le dégagement de CO au lieu de CO2… Lire la suite

MATIÈRE (physique) - État solide

Écrit par :  Daniel CALÉCKI

Dans le chapitre "Les cristaux métalliques"  : …  *Les métaux les moins complexes – le sodium, le magnésium, l'argent, etc. – sont ceux qui sont constitués par des atomes dont la couche de valence est occupée par un, deux ou trois électrons ; ceux-ci sont assez faiblement liés à leur noyau. Quand on rassemble de tels atomes à l'état solide, ils ne peuvent s'attirer ni par une liaison ionique (il ne… Lire la suite

MATIÈRES PREMIÈRES

Écrit par :  Emmanuel HACHE

Dans le chapitre "Un sous-investissement massif"  : …  cette période avait conduit à une rationalisation de l'outil de production existant. Le secteur des *métaux non ferreux est représentatif de tels déséquilibres offre-demande sur les marchés. Passé le rebond des cours enregistré au milieu des années 1990, les budgets d'exploration des sociétés minières ont atteint un point haut en 1997, avant d'être… Lire la suite

MERCURE, élément chimique

Écrit par :  Guy PÉREZ, Jean-Louis VIGNES

Le *mercure, élément chimique de numéro atomique 80, est le seul métal liquide à la température ordinaire. Il tire son symbole Hg du mot grec latinisé hydrargyrum (argent liquide). Le mot actuel a été introduit au vi^e siècle par les alchimistes qui le représentaient par le symbole de… Lire la suite

MÉTALLOGRAPHIE - Essais physico-chimiques

Écrit par :  Gérard BERANGER

… comparaison des résultats que l'on peut tirer de ces essais permet d'améliorer la mise en œuvre des *métaux. Cependant, si l'amélioration des techniques existantes entraîne des progrès dans la connaissance des propriétés des métaux, les progrès les plus importants sont bien souvent dus à l'introduction de nouvelles méthodes d'essais. Il n'est pas… Lire la suite

MÉTALLURGES

Écrit par :  Jean DELUZAN

… ses secrets. La Terre est femme ; comparable au ventre maternel, elle porte dans ses entrailles les *métaux ; ceux-ci croissent dans son sein et les mineurs procèdent à leur accouchement ; les forgerons à leur tour éduquent et structurent les enfants de la Terre-Mère, participant, par leur œuvre, à la plénitude de sa sacralité. Mais, fondée sur le… Lire la suite

MÉTAUX - Métaux alcalins

Écrit par :  Jean PERROTEY

Les *métaux alcalins – lithium, sodium, potassium, rubidium, césium et francium – constituent les éléments de la première colonne du tableau de classification périodique. Ils doivent leur nom à la propriété qu'ils ont de donner avec l'eau des bases fortes, ou « alcalis ». Cette famille chimique est… Lire la suite

MÉTAUX - Métaux alcalino-terreux

Écrit par :  Jean PERROTEY

Les *métaux alcalino-terreux constituent la deuxième colonne du tableau de classification périodique des éléments. On peut distinguer les alcalino-terreux vrais – calcium, strontium, baryum, radium – et deux éléments plus légers – béryllium et magnésium –, qui présentent des particularités propres. Ce double… Lire la suite

MINES, Antiquité gréco-romaine

Écrit par :  Claude DOMERGUE

*L'importance des métaux dans les civilisations antiques peut se mesurer aux symboles qu'ils représentent dans la succession des temps, depuis le mythe des races – d'or, d'argent, de bronze, de fer – chez Hésiode (viii^e siècle av. J.-C.) jusqu'aux grandes périodes – Âges du cuivre, du… Lire la suite

MOLYBDÈNE

Écrit par :  Fernand MARATRAY

*Élément chimique métallique de symbole Mo et de numéro atomique 42, le molybdène appartient au groupe VI A de la classification périodique. C'est un élément de transition compris entre le chrome et le tungstène. Il est le trente-sixième élément par ordre d'abondance dans la croûte terrestre. La molybdénite… Lire la suite

MUMÉTAL

Écrit par :  Bertrand DREYFUS

… *Alliage composé de 78,5  p. 100 de nickel et de 21,5  p. 100 de fer, possédant de remarquables propriétés magnétiques, notamment une perméabilité magnétique bien supérieure à celle du fer pur. Cette propriété est mise à profit dans la fabrication de certains électro-aimants qu'on désire utiliser dans des relais électromagnétiques de grande… Lire la suite

NANOTECHNOLOGIES

Écrit par :  Claude WEISBUCH

Dans le chapitre "Les nanomatériaux structuraux"  : …  habituelles microstructurées sont cassantes, donc fragiles, ce qui limite beaucoup leur emploi. *Les composites métalliques nanostructurés, quant à eux, ont des résistances mécaniques à chaud fortement améliorées, ce qui étend leur domaine d'utilisation dans le secteur critique des matériaux à hautes températures. Cet effet est obtenu par des… Lire la suite

NICKEL

Écrit par :  Jacques GRILLIAT, Bernard PIRE, Michel RABINOVITCH, Jacques SALBAING

*Élément métallique de numéro atomique 28 (symbole Ni), le nickel est abondant dans les météorites et à l'intérieur du globe terrestre (manteau et noyau), où il se classerait au cinquième rang par ordre d'abondance. Il arrive au vingt-troisième ou au vingt-quatrième rang dans la croûte… Lire la suite

NICKEL DE RANEY

Écrit par :  Dina SURDIN

… *Catalyseur très actif, le plus couramment utilisé dans les réactions d'hydrogénation, notamment en chimie organique. On l'obtient par dissolution de l'aluminium dans l'alliage de Raney (30  p. 100 de nickel, 70  p. 100 d'aluminium). L'action de la soude sur cet alliage en poudre donne de l'hydrogène, de l'aluminate de sodium et du nickel finement… Lire la suite

NICKEL DE SABATIER-SENDERENS

Écrit par :  Dina SURDIN

… *Catalyseur le plus anciennement utilisé depuis Sabatier et Senderens dans de nombreuses réactions, en particulier dans les réactions d'hydrogénation. On l'obtient en réduisant l'oxyde ou l'hydroxyde de nickel pur par l'action de l'hydrogène à basse température (300-350 ⁰C). Le métal ainsi obtenu est pyrophorique. L'activité catalytique… Lire la suite

NITRIQUE ACIDE

Écrit par :  Jean ROUXEL

Dans le chapitre "Propriétés chimiques de l'acide nitrique"  : …   5). Les propriétés oxydantes peuvent être illustrées par l'action de l'acide nitrique sur les *métaux. Tous ne réagissent pas : le comportement possible peut être dégagé des deux schémas suivants (réactions 6). Tout métal dont le potentiel normal d'oxydoréduction est supérieur à 0,96 V ne peut être oxydé. Il en est ainsi de l'or (Eo… Lire la suite

OR

Écrit par :  Paul HAGENMULLER

…  de 9,22 eV, alors que celui de l'argent n'est que de 7,57 eV et celui du potassium de 4,34 eV). Il *en résulte pour l'or une tendance très marquée à se trouver à l'état métallique. Cette tendance commande pour l'essentiel ses propriétés et celles de ses composés. La propension de l'or à se trouver à l'état métallique explique également que dans la… Lire la suite

ORGANOMÉTALLIQUES COMPOSÉS

Écrit par :  Jacques METZGER, Charles PRÉVOST

Dans le chapitre "Genèse des dérivés métalliques"  : …  en général de l'une des cinq réactions ci-dessous : 1. R éduction d'un dérivé halogéné par un *métal, qui s'écrit schématiquement des deux manières suivantes : 2. Action  d'un  hydrocarbure  assez « acide » sur l'organométallique d'un hydrocarbure moins acide : 3. Échange fonctionnel entre un dérivé halogéné et un organométallique : 4. Action… Lire la suite

PHONON

Écrit par :  Jean-Paul BURGER

Dans le chapitre "Couplage électron-phonon dans les métaux"  : …  Les électrons de conduction d'un *métal interagissent avec le potentiel électrostatique des ions, mais il est bien connu que le mouvement des électrons reste libre tant que ce potentiel est périodique. La présence de vibrations détruit cette périodicité et conduit à une diffusion des électrons par les phonons : la conductivité électrique σ varie de… Lire la suite

PLATINE ET PLATINOÏDES

Écrit par :  Jean-Paul GUERLET, Roger LACROIX,  Universalis, Jean-Louis VIGNES

*Le platine est un métal précieux, c'est-à-dire un métal auquel deux caractères dominants confèrent un prestige et une valeur qui furent à l'origine les attributs exclusifs de l'argent et, plus encore, de l'or : rareté et inaltérabilité. Cette dernière propriété… Lire la suite

PLOMB

Écrit par :  Claude FOUASSIER, Michel PÉREYRE, Michel RABINOVITCH, Jean-Louis VIGNES

Le *plomb (symbole Pb) constitue en valeur moyenne 12,5 ppm (parties par million) de la croûte terrestre (20 ppm dans les granites et 5 ppm dans les basaltes), ce qui le place, parmi les métaux industriels, entre le cuivre (35 ppm) et l'étain (2 ppm). Le plomb, par sa présence, naturelle, a ainsi fasciné l… Lire la suite

PLUTONIUM

Écrit par :  Daniel CALAIS, André CHESNÉ

Dans le chapitre "Propriétés chimiques"  : …  *Le métal s'oxyde rapidement dans l'air humide en dioxyde PuO2. À l'état divisé, il est pyrophorique. Il réagit à température modérée avec les halogènes pour former le composé trivalent correspondant. Le plutonium métallique se dissout rapidement dans l'acide chlorhydrique, lentement dans l'acide sulfurique. En revanche, l'acide nitrique… Lire la suite

POLLUTION

Écrit par :  François RAMADE

Dans le chapitre "La pollution des océans"  : …  la pollution des océans comporte quelques particularités. Le rejet intempestif de *métaux lourds en milieu marin pose des problèmes majeurs. L'affaire du Minamata au Japon, déclenchée dans les années 1950, a présenté des conséquences sanitaires d'une ampleur jusque-là inégalée. D'autres cas de pollution des eaux côtières par des métaux… Lire la suite

POLONIUM

Écrit par :  Georges BOUISSIÈRES,  Universalis

…  auquel ils donnèrent le nom de polonium, la Pologne étant la patrie d'origine de Marie Curie. Ce *métal est le premier élément découvert par des méthodes radiochimiques. Émetteur α pratiquement pur, le polonium a de nombreuses applications. Il a été utilisé comme source de rayonnement α par Irène et Frédéric Joliot-Curie dans les expériences qui… Lire la suite

POTASSIUM

Écrit par :  André HATTERER, Henri KESSLER

Le *potassium, troisième élément de ce groupe, possède les propriétés caractéristiques des métaux alcalins. Il a été découvert en 1807 par Humphry Davy lors de la réduction électrolytique de la potasse caustique fondue (KOH). Son symbole chimique K (du nom allemand Kalium) et son nom… Lire la suite

PREMIÈRES EXPLOITATIONS MINIÈRES SOUTERRAINES

Écrit par :  Marie-Christine BAILLY-MAÎTRE

…  et, enfin, des besoins bien identifiés en fonction des compétences technologiques de l’époque. *C'est pourquoi, si l'introduction du métal dans les activités humaines – artisanat, agriculture, construction, armement, etc. – constitue une des étapes majeures d'évolution de l'humanité, elle s'est faite selon des rythmes différents suivant les… Lire la suite

PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

Écrit par :  Bernard LE NEINDRE, Boris OKSENGORN, Jacques ROMAND, Boris VODAR

Dans le chapitre "Transitions électroniques"  : …  du cristal, entre 13 et 17 GPa. Pour des pressions plus élevées jusqu'à 20 GPa, l'iode devient un *métal diatomique, qui se transforme à 20,5 GPa en un métal monoatomique, avec une très faible variation de volume. Dans le cas des gaz rares, solides sous pression, les analyses théoriques ont montré que pour le xénon on devait obtenir l'état… Lire la suite

PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ALUMINIUM

Écrit par :  Nicole CHÉZEAU

  *Le Français Henri Sainte-Claire Deville (1818-1881) inventa en 1854 le premier procédé industriel de fabrication de l'aluminium. Celui-ci consiste à décomposer le chlorure double NaCl-AlCl3 par le sodium en présence d'un fondant. L'alumine nécessaire à la préparation de ce chlorure était obtenue en traitant un… Lire la suite

PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ACIER

Écrit par :  Nicole CHÉZEAU

  *L'acier, alliage de fer et de carbone de teneur intermédiaire entre le fer et la fonte, est encore au milieu du xix^e siècle un métal coûteux utilisé pour la fabrication d'outils de qualité. Avec le développement des chemins de fer et de l'armement, la nécessité d'une production en masse se fait sentir… Lire la suite

PROTACTINIUM

Écrit par :  Robert GUILLAUMONT

Dans le chapitre "Obtention et propriétés physiques"  : …  étant lui-même produit à partir du carbure PaC par attaque avec du diiode (I2). Le *protactinium est un métal de couleur grise, de structure quadratique centrée (puis cubique centrée vers 1 170 ⁰C), malléable, qui fond à 1 560 ⁰C. Il se ternit rapidement à l'air en formant PaO, réagit avec l'hydrogène pour… Lire la suite

RADIUM

Écrit par :  Georges BOUISSIÈRES

Dans le chapitre "Propriétés physiques"  : …  du radium métallique par réduction, sous vide poussé, de 100 à 200 μg d'oxyde RaO par l'aluminium. *L'examen aux rayons X du métal recueilli a montré que celui-ci cristallise dans le système cubique centré : a0 = 0,5148 ± 0,0015 nm. Le rayon atomique est de 0,223 ± 0,001 nm pour un nombre de coordination 8, et la masse… Lire la suite

RHÉNIUM

Écrit par :  Bertrand DREYFUS

… *De Rhenus, le Rhin. Symbole chimique : Re Numéro atomique : 75 Masse atomique : 186,2 g Point d'ébullition : 5 627 ⁰C environ Point de fusion : 3 180 ⁰C Densité (à 20 ⁰C) : 21,02 Métal de couleur blanc argenté, très dur, très résistant à la corrosion et à la chaleur, très difficilement soluble dans les… Lire la suite

RYDBERG JOHANNES ROBERT (1854-1919)

Écrit par :  Georges KAYAS

… *Physicien suédois né à Halmstad et mort à Lund. Johannes R. Rydberg effectue ses études à l'université de Lund, où il sera nommé professeur en 1901. Lauréat de mathématiques (1879), Rydberg s'oriente vers la physique et plus particulièrement vers l'étude des spectres optiques des éléments. En 1889, alors maître de conférences à Lund, examinant les… Lire la suite

SEMICONDUCTEURS

Écrit par :  Julien BOK

Dans le chapitre "Structure électronique des cristaux parfaits et des semiconducteurs"  : …  bande de valence, sera pleine et la bande immédiatement supérieure, dite de conduction, sera vide. *Dans les métaux, au contraire, les électrons de valence ne sont pas liés et conduisent l'électricité. La bande de conduction est partiellement remplie. Ce fait explique le caractère isolant des cristaux covalents et ioniques et le caractère… Lire la suite

SEMI-MÉTAUX

Écrit par :  Pierre MOYEN

… *Éléments dont la couche électronique de valence comprend quatre électrons (en principe). Ces éléments pourront soit gagner, soit perdre quatre électrons pour arriver à l'octet stable. Leurs propriétés sont donc intermédiaires entre celles des métalloïdes et celles des métaux. Chimiquement, ils seront souvent amphotères ; physiquement, leur… Lire la suite

SODIUM

Écrit par :  Luc AUFFRET, Albert HÉROLD, André METROT, Bernard PIRE

…  allemande Natrium, qui dérive de « natron », le carbonate de sodium naturel d'Égypte. *Comme les autres alcalins, c'est un métal très réactif qui tend à perdre son électron périphérique : la plupart de ses composés le contiennent à l'état de cation Na⁺. Son numéro atomique (Z = 11) le place entre le lithium (Z = 3) et le… Lire la suite

STRONTIUM

Écrit par :  Bernard CARTON

… *De Strontian, ville d'Écosse. Symbole chimique : Sr Numéro atomique : 38 Masse atomique : 87,62 Point de fusion : 769 ⁰C Point d'ébullition : 1 384 ⁰C Densité (à 20 ⁰C) : 2,54 Métal alcalinoterreux mou, de reflet argenté quand il est fraîchement coupé, de couleur jaunâtre si on l'expose à l'air libre, constituant… Lire la suite

SURFACE PHÉNOMÈNES DE

Écrit par :  Jean-François JOANNY, Jean SUZANNE

Dans le chapitre "Les plasmons"  : …  *Les mouvements collectifs des électrons dans un métal ou plasmons correspondent, dans le volume, à une fréquence ωp telle que : où n est la densité des électrons ; e et m, la charge et la masse d'un électron. En surface, et pour des vecteurs d'onde petits, la fréquence d'oscillation est modifiée et… Lire la suite

THALLIUM

Écrit par :  Georges KAYAS

… *Du grec thallos, verdure. Symbole chimique : Tl Numéro atomique : 81 Masse atomique : 204,37 g Point de fusion : 303,5 ⁰C Point d'ébullition : 1 457 ⁰C Densité (à 20 ⁰C) : 11,85 Métal mou, facilement fusible, facilement oxydable dans l'air, découvert, grâce à sa raie spectrale verte, par sir William Crookes… Lire la suite

THERMO-IONIQUE ÉMISSION

Écrit par :  Arvind M. SHROFF

Dans le chapitre "Émission des corps polycristallins"  : …  Dans la pratique, on a rarement affaire à des monocristaux, les *métaux étant toujours polycristallins, et, comme on l'a vu, la densité de courant dépend du travail de sortie, donc de l'orientation ; le courant émis sera donc la somme de tous les courants émis par les différents cristaux. Le travail de sortie sera un travail de sortie moyen e… Lire la suite

URANIUM

Écrit par :  Bernard BOUDOURESQUES, Jean CARALP, Jeanne LEHMANN, Jean-Louis VIGNES

Dans le chapitre "Propriétés mécaniques"  : …  L'*uranium étant un métal fortement anisotrope, ses propriétés mécaniques varient beaucoup avec le mode de fabrication (coulé, filé, laminé, étiré...), le traitement thermique et les impuretés. Le tableau 4 résume les principales caractéristiques mécaniques à la température ambiante. En phase β, l'uranium est très fragile (l'allongement à rupture… Lire la suite

VANADIUM

Écrit par :  Roger DURAND

Dans le chapitre "Caractéristiques mécaniques et technologiques"  : …  *Le tableau 3 rend compte des caractéristiques mécaniques et technologiques du vanadium non allié ; à l'état pur, il peut être transformé à froid. L'usinage est analogue à celui d'un acier, mais le soudage doit s'effectuer sous argon, soit par le procédé T.I.G., soit par bombardement électronique. La température de transition ductile-fragile est… Lire la suite

VERRE

Écrit par :  Pierre PIGANIOL, Micheline PROD'HOMME, Aniuta WINTER

Dans le chapitre "Les verres colorés"  : …  Les verres colorés appartiennent à deux familles bien distinctes. *Dans l'une, un métal est introduit sous forme d'ions dans la composition. On a déjà indiqué le rôle du fer, du cuivre, du cobalt ; le manganèse, en plus de son rôle d'oxydant décolorant découvert dès le i^er siècle (il oxyde les ions Fe²⁺ couleur vert… Lire la suite

ZINC

Écrit par :  Noël DREULLE, Paule DREULLE, Jean-Louis VIGNES, Bernard WOJCIEKOWSKI

*Le zinc (symbole Zn, numéro atomique 30) est un élément chimique métallique blanc bleuâtre appartenant au sous-groupe II b de la classification périodique. Quoiqu'il soit de grande consommation et que ses applications se rencontrent dans la… Lire la suite

ZIRCONIUM ET HAFNIUM

Écrit par :  Marcel ARMAND

Le *zirconium (symbole Zr, numéro atomique 40) et le hafnium (symbole Hf, numéro atomique 72) sont deux éléments chimiques métalliques de couleur gris argent appartenant au groupe IVa de la classification périodique. Découvert en 1789 par Martin Heinrich Klaproth dans un minerai de Ceylan (le jargon… Lire la suite

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