Science et techniques des matériaux: histoire


ACIER - Vue d'ensemble

  • Écrit par 
  • Franco MANNATO
  •  • 934 mots
  •  • 2 médias

La sidérurgie est l'activité industrielle de transformation du minerai de fer en métal. On désigne couramment sous ce terme l'art de fabriquer et de travailler le fer, la fonte et l'acier. La sidérurgie a connu un essor fulgurant à partir de la seconde moitié du xixe siècle et l'acier s'impose comme […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/acier-vue-d-ensemble/#i_0

ALUMINIUM

  • Écrit par 
  • Robert GADEAU, 
  • Robert GUILLOT
  •  • 9 673 mots
  •  • 19 médias

Dans le chapitre « Historique »  : […] L'alun, déjà décrit par Pline l'Ancien, est le plus anciennement connu des composés d'aluminium. Au xviii e siècle, Guyton de Morveau nomme « alumine » la base particulière contenue dans l'alun. En 1807, après avoir, sans succès, cherché à isoler le métal correspondant, il le baptise « alumium » ; ce terme devient ensuite […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/aluminium/2-historique/

APPARITION DES HAUTS-FOURNEAUX

  • Écrit par 
  • Olivier LAVOISY
  •  • 225 mots

En Occident, les premiers hauts-fourneaux apparaissent vraisemblablement dans la région de Liège durant la seconde moitié du xive siècle. Le principe est d'augmenter la taille des foyers pour accroître la production de fer. Cependant la réduction (élimination de l'oxygène) de minerais de fer mélangés […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/apparition-des-hauts-fourneaux/#i_0

BAKÉLITE

  • Écrit par 
  • Olivier LAVOISY
  •  • 212 mots

En 1907, le chimiste américain d'origine belge Leo Hendrik Baekeland met au point la Bakélite, nom commercial de la résine synthétique à base de phénols et de formaldéhyde. Résistante à la chaleur et à de nombreux produits chimiques, isolant électrique, légère et semi-transparente, la Bakélite peut se substituer à de nombreux matériaux tels que la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/bakelite/#i_0

BÉTON

  • Écrit par 
  • Jean-Michel TORRENTI
  •  • 8 186 mots
  •  • 5 médias

Dans le chapitre « Histoire du béton »  : […] Les Romains de l'Antiquité savaient faire du béton. Ils avaient découvert que, pour fabriquer un liant hydraulique qui fasse prise sous l'eau, il fallait mélanger à de la chaux des déchets de fabrication des tuiles et des briques ou des cendres volcaniques (provenant notamment de Pozzuoli, dans la baie de Naples, qui donna son nom à la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/beton/1-histoire-du-beton/

BÉTON PRÉCONTRAINT

  • Écrit par 
  • Michel COTTE
  •  • 194 mots

Eugène Freyssinet (1879-1962), ingénieur français célèbre pour ses constructions de grands ouvrages en béton et en béton armé – pour lesquels il détient plusieurs records –, s'efforce d'améliorer les performances de ce matériau qui est déjà très résistant aux compressions. Il apporte alors une solution originale pour déplacer le problème de la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/beton-precontraint/#i_0

DARBY ABRAHAM (1678-1717)

  • Écrit par 
  • Bruno JACOMY
  •  • 758 mots
  •  • 1 média

Métallurgiste anglais, Abraham Darby a mis au point en 1709 un procédé de fonte au coke (obtention de la fonte en utilisant dans les hauts fourneaux le coke, combustible issu du charbon) qui l’a rendu célèbre. À son décès, en 1717, ses descendants, Abraham Darby II et III, ont poursuivi et perfectionné ses innovations, qui ont fortement marqué les […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/darby-abraham-1678-1717/#i_0

DÉCOUVERTE DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE

  • Écrit par 
  • Bernard PIRE
  •  • 114 mots
  •  • 1 média

En 1986, le chimiste allemand J. Georg Bednorz et le physicien suisse Alex Müller inaugurent, aux laboratoires I.B.M. de Zurich, l'âge de la supraconductivité à haute température avec la fabrication d'une céramique, mélange de baryum, lanthane, cuivre et oxygène, de température critique proche de 30 kelvins. La multiplication des études sur […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/decouverte-des-supraconducteurs-a-haute-temperature/#i_0

FER, FONTE ET ACIER - (repères chronologiques)

  • Écrit par 
  • Olivier LAVOISY
  •  • 596 mots

— 1700-— 1500 Début de l'industrie du fer avec les premières traces, au Sud du Caucase, de foyers permettant la réduction (élimination d'oxygène) de minerais de fer au charbon de bois. Vers — 1250 Une lettre du roi hittite Hattusil III mentionne une épée en fer. — 1100-— 800 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fer-fonte-et-acier-reperes-chronologiques/#i_0

FIL DE FER BARBELÉ

  • Écrit par 
  • Bruno JACOMY
  •  • 455 mots
  •  • 1 média

Initialement simple accessoire agricole conçu pour contenir le bétail dans les prairies américaines, le fil de fer barbelé devient rapidement un véritable enjeu dans la conquête de l’ouest des États-Unis, entre éleveurs et fermiers, entre colons et Indiens, avant de s’imposer aujourd’hui comme un symbole de la guerre et de l’emprisonnement. Le […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fil-de-fer-barbele/#i_0

FONTE AU COKE

  • Écrit par 
  • Nicole CHÉZEAU
  •  • 196 mots
  •  • 1 média

Au début du xviiie siècle, la sidérurgie anglaise paraissait condamnée par un manque de charbon de bois causé par un déboisement intensif. Ce problème, vital, fut résolu par la mise au point par Abraham Darby (1678 ?-1717), dès 1709, d'un nouveau combustible à haut pouvoir calorifique, le coke, obtenu […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/fonte-au-coke/#i_0

GÉNÉRALISATION DU LYCRA

  • Écrit par 
  • Farid CHENOUNE
  •  • 257 mots

S'il est une révolution dans l'histoire de la mode qu'il convient de souligner, c'est celle des matières. Révolution silencieuse mais profonde qui a vu en une cinquantaine d'années la composition des vêtements se transformer du tout au tout, les sous-vêtements dans un premier temps, la lingerie en particulier, puis peu à peu l'ensemble des […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/generalisation-du-lycra/#i_0

INVENTION DU PAPIER EN CHINE

  • Écrit par 
  • Olivier LAVOISY
  •  • 232 mots

Il est acquis que le papier est né en Chine, mais la date de cette invention a fait l'objet de nombreux débats. L'histoire du papier débute vraisemblablement au iie siècle avant notre ère, comme l'attestent les récentes découvertes archéologiques de fragments de papier mis au jour depuis les années […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/invention-du-papier-en-chine/#i_0

MÉTALLURGIE

  • Écrit par 
  • Adrienne R. WEILL
  •  • 6 894 mots
  •  • 4 médias

« Quelle est la différence entre le fer et l'acier ? » demandait, un jour de 1962, le professeur Cyril Stanley Smith, éminent métallurgiste, à un forgeron d'Iran réputé pour son habileté. L'homme lui répond : « Fer et acier sont deux espèces aussi différentes que le saule et le chêne. » Ainsi se trouvaient mis face à face l'homo […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallurgie/#i_0

MÉTALLURGIE SCIENTIFIQUE

  • Écrit par 
  • Nicole CHÉZEAU
  •  • 198 mots
  •  • 1 média

Le passage de la métallurgie du fer et de la fonte à celle de l'acier ouvre l'ère de la technologie moderne. L'utilisation massive, après 1880, de l'acier, matériau aux possibilités prometteuses mais encore indéfinies, incite les producteurs et les consommateurs à effectuer des recherches sur ses propriétés. Ces études, fruit d'une collaboration […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/metallurgie-scientifique/#i_0

NYLON

  • Écrit par 
  • Olivier LAVOISY
  •  • 240 mots

Commercialisé en 1938, le Nylon est un cas d'école de la recherche fondamentale. C'est Wallace Hume Carothers – chimiste de l'université Harvard, embauché dès 1928 par la firme américaine Du Pont de Nemours – qui en est à l'origine. Le Nylon, un polyamide (polyamide 6-6), mis au point en 1935 dans le cadre d'un ambitieux programme destiné à la […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/nylon/#i_0

PALÉOMÉTALLURGIE

  • Écrit par 
  • Patrick PÉRIN
  •  • 134 mots

La paléométallurgie est la science qui étudie la métallurgie antique au sens large, depuis ses origines jusqu'à l'époque industrielle. Elle examine et interprète les vestiges des vieilles installations métallurgiques : zones d'exploitation et lieux de traitement des minerais, ateliers d'orfèvres, de bronziers et de forgerons. Elle analyse, selon […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/paleometallurgie/#i_0

PAPIER

  • Écrit par 
  • Gérard COSTE
  •  • 4 560 mots
  •  • 1 média

Dans le chapitre « Le passage de l'artisanat à l'industrie »  : […] Mécanisation de la fabrication du papier C'est au xix e siècle que le papier acquiert toutes ses lettres de noblesse et que son procédé de fabrication opère sa grande mutation en passant de l'artisanat à l'industrie lourde. La demande en papier s'accroît considérablement tout au long du xviii e siècle et […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/papier/3-le-passage-de-l-artisanat-a-l-industrie/

PLASTIQUES

  • Écrit par 
  • Pierre LASZLO
  •  • 4 117 mots

Un plastique est un matériau synthétique fait d'un polymère, nommé usuellement ainsi pour sa plasticité. Au cours de la seconde moitié du xixe siècle et au début du xxe siècle, jusqu'à la Seconde Guerre mondiale, les plastiques eurent leurs emplois […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/plastiques/#i_0

PREMIÈRE MÉTALLURGIE

  • Écrit par 
  • Jean-Paul DEMOULE
  •  • 202 mots
  •  • 1 média

Le martelage à froid de pépites de cuivre natif est pratiqué dès le Néolithique ancien de Turquie, au VIIIe millénaire. Mais une véritable métallurgie ne se développe qu'au cours du Ve millénaire, en Europe du Sud-Est d'abord, grâce à une meilleure […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/premiere-metallurgie/#i_0

PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ACIER

  • Écrit par 
  • Nicole CHÉZEAU
  •  • 256 mots
  •  • 1 média

L'acier, alliage de fer et de carbone de teneur intermédiaire entre le fer et la fonte, est encore au milieu du xixe 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 […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/procede-industriel-de-fabrication-de-l-acier/#i_0

PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ALUMINIUM

  • Écrit par 
  • Nicole CHÉZEAU
  •  • 191 mots

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 minerai de […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/procede-industriel-de-fabrication-de-l-aluminium/#i_0

PUDDLAGE

  • Écrit par 
  • Olivier LAVOISY
  •  • 192 mots

L'Anglais Henry Cort dépose en 1784 un brevet sur le puddlage pour transformer la fonte (alliage de fer et de carbone) en fer, peu après celui de Peter Onions (1783). Dans ce procédé, qui représente un progrès décisif pour les techniques d'affinage, la fonte, cassée en morceaux et mélangée à des scories riches en oxydes de fer, est décarburée […] Lire la suite☛ http://www.universalis.fr/encyclopedie/puddlage/#i_0


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Métallurgie du fer vers 1780

Métallurgie du fer vers 1780

photographie

Divers aspects de l'élaboration du fer vers 1780. On reconnaît, de haut en bas, sur l'illustration un laminoir, la vue extérieure d'un haut-fourneau et la coupe d'un haut-fourneau Schneider. 

Crédits : Hulton Getty

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Convertisseur Bessemer

Convertisseur Bessemer

photographie

Gravure montrant des convertisseurs Bessemer utilisés pour élaborer l'acier dans une usine française en 1875. 

Crédits : Bettmann/ Corbis

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Diagramme aluminium-silicium

Diagramme aluminium-silicium

graphique

Diagramme aluminium-silicium. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium primaire : pays producteurs

Aluminium primaire : pays producteurs

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tabl. 3 - Principaux pays producteurs d'aluminium primaire (en milliers de tonnes) en 2005. La France arrive en douzième position avec une production de 430 000 tonnes d'aluminium. La Guinée assure la majeure partie de l'approvisionnement français en bauxite. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Anodisation

Anodisation

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Film d'anodisation au début de sa formation dans un électrolyte ayant une action dissolvante sur Al2O3

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Procédé Bayer

Procédé Bayer

dessin

Schéma du procédé Bayer pour attaque à la soude des bauxites bœhmitiques. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cuve Pechiney pour le raffinage électrolytique

Cuve Pechiney pour le raffinage électrolytique

dessin

Cuve Pechiney pour le raffinage électrolytique de l'aluminium avec puits de ségrégation. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Filage inverse

Filage inverse

dessin

Filage par choc: principe du filage inverse. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cuve à anode continue Söderberg

Cuve à anode continue Söderberg

dessin

Schéma d'une cuve à anode continue Söderberg pour la fabrication électrolytique de l'aluminium. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium primaire : production mondiale

Aluminium primaire : production mondiale

tableau

tabl. 1 - Évolution de la production mondiale d'aluminium primaire (en milliers de tonnes) [d'après International Aluminium Institute, Londres]. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Alliages d'aluminium

Alliages d'aluminium

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tabl. 5 - Principaux alliages d'aluminium. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Procédé de coulée semi-continue

Procédé de coulée semi-continue

dessin

Schéma du procédé de coulée semi-continue de plaques et billettes de laminage. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Laminage à froid

Laminage à froid

dessin

Schéma d'un train tandem à deux cages quarto pour le laminage à froid en bande. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium : production en 2005

Aluminium : production en 2005

tableau

tabl. 2 - Production mondiale en 2005 (en milliers de tonnes). 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Anodisation : stades successifs

Anodisation : stades successifs

dessin

Anodisation de l'aluminium: stades successifs de la progression du film d'oxyde à partir d'un pore isolé. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium : caractéristiques physiques

Aluminium : caractéristiques physiques

tableau

Caractéristiques physiques de l'aluminium. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cuve à anodes précuites

Cuve à anodes précuites

dessin

Schéma d'une cuve à anodes précuites pour la fabrication électrolytique de l'aluminium. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Durcissement de l'alliage Al-Cu 4 Mg 1

Durcissement de l'alliage Al-Cu 4 Mg 1

graphique

Durcissement de l'Al-Cu 4 Mg 1 en fonction du temps à des températures de maturation variant de -10 à 100° C. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Diagramme aluminium-cuivre

Diagramme aluminium-cuivre

graphique

Diagramme aluminium-cuivre. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les progrès de la métallurgie

Les progrès de la métallurgie

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Jusqu'au Moyen Âge, en Occident, la production de fer est réalisée dans un bas-fourneau, four pourvu d'une cheminée de faible hauteur. La ventilation par des soufflets installés à la base de la cheminée permet d'atteindre les températures de plus de 1 000 0C nécessaires à l'opération.... 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte

Métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte

tableau

Principaux métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Fabrication de l’aluminium vers 1886

Fabrication de l’aluminium vers 1886

photographie

Une des premières unités de fabrication de l'aluminium de Charles Martin Hall dans la Pittsburgh Reduction Company, vers 1886. 

Crédits : Courtesy of Alcoa Incorporated

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Machine à papier

Machine à papier

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Machine à papier. 

Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Soufflerie à gaz de l'aciérie de Völklingen, Allemagne

Soufflerie à gaz de l'aciérie de Völklingen, Allemagne

photographie

Après la fermeture définitive en 1986 des six hauts-fourneaux de l'aciérie de Völklingen, près de Sarrebruck (Allemagne), l'U.N.E.S.C.O. a classé le monument industriel en tant que patrimoine culturel mondial en 1994, préservant ainsi le seul témoin de la période prospère qu'a connue... 

Crédits : Bildarchiv Monheim/ AKG

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Haut-fourneau U4 à Uckange, Lorraine

Haut-fourneau U4 à Uckange, Lorraine

photographie

Le haut-fourneau U4 à Uckange (Moselle), fermé en 1991, a été sauvegardé grâce à son inscription à l'Inventaire supplémentaire des Monuments historiques en 2001. Dans ce parc dédié à la mémoire industrielle, les visiteurs peuvent découvrir la chaîne de production. 

Crédits : D.R.

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Four Martin

Four Martin

photographie

Vue en coupe d'un four Martin avec les quatre chambres en briques réfractaires, surmontées par le four à sole où est élaboré l'acier. 

Crédits : Encyclopédie Larousse, 1978

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Métallurgie du fer vers 1780

Métallurgie du fer vers 1780
Crédits : Hulton Getty

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Convertisseur Bessemer

Convertisseur Bessemer
Crédits : Bettmann/ Corbis

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Diagramme aluminium-silicium

Diagramme aluminium-silicium
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium primaire : pays producteurs

Aluminium primaire : pays producteurs
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Anodisation

Anodisation
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Procédé Bayer

Procédé Bayer
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cuve Pechiney pour le raffinage électrolytique

Cuve Pechiney pour le raffinage électrolytique
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Filage inverse

Filage inverse
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cuve à anode continue Söderberg

Cuve à anode continue Söderberg
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium primaire : production mondiale

Aluminium primaire : production mondiale
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Alliages d'aluminium

Alliages d'aluminium
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Procédé de coulée semi-continue

Procédé de coulée semi-continue
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Laminage à froid

Laminage à froid
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium : production en 2005

Aluminium : production en 2005
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Anodisation : stades successifs

Anodisation : stades successifs
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Aluminium : caractéristiques physiques

Aluminium : caractéristiques physiques
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Cuve à anodes précuites

Cuve à anodes précuites
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Durcissement de l'alliage Al-Cu 4 Mg 1

Durcissement de l'alliage Al-Cu 4 Mg 1
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Diagramme aluminium-cuivre

Diagramme aluminium-cuivre
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Les progrès de la métallurgie

Les progrès de la métallurgie
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte

Métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Fabrication de l’aluminium vers 1886

Fabrication de l’aluminium vers 1886
Crédits : Courtesy of Alcoa Incorporated

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Machine à papier

Machine à papier
Crédits : Encyclopædia Universalis France

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Soufflerie à gaz de l'aciérie de Völklingen, Allemagne

Soufflerie à gaz de l'aciérie de Völklingen, Allemagne
Crédits : Bildarchiv Monheim/ AKG

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Haut-fourneau U4 à Uckange, Lorraine

Haut-fourneau U4 à Uckange, Lorraine
Crédits : D.R.

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Four Martin

Four Martin
Crédits : Encyclopédie Larousse, 1978

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