Science et techniques des matériaux: histoire
7126ACIER - Vue d'ensemble
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 le métal roi de la révolution industrielle. Cette av […] Lire la suite
ALUMINIUM
L'alun, déjà décrit par Pline l'Ancien, est le plus anciennement connu des composés d'aluminium. Au xviiie 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 « aluminum », encore employé a […] Lire la suite
APPARITION DES HAUTS-FOURNEAUX
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 au charbon de […] Lire la suite
BAKÉLITE
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 sub […] Lire la suite
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 pouzzolane, roche volc […] Lire la suite
BÉTON PRÉCONTRAINT
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 original […] Lire la suite
DÉCOUVERTE DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE
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 diverse […] Lire la suite
FER, FONTE ET ACIER - (repères chronologiques)
— 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 Réduction de minerais de fer au charbon de bois en […] Lire la suite
FIL DE FER BARBELÉ
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 premier brevet du fil de fer barbelé (souvent appelé si […] Lire la suite
FONTE AU COKE
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 […] Lire la suite
GÉNÉRALISATION DU LYCRA
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 garde-robes féminine, masculine et enfantine. Non seulemen […] Lire la suite
INVENTION DU PAPIER EN CHINE
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 1980. En 105, […] Lire la suite
LE PAPIER C'EST LA VIE (exposition)
Loin des rituels commémoratifs habituels, l'exposition Le Papier, c'est la vie, présentée au palais de la Découverte du 9 février au 17 octobre 1999, est originale sur bien des plans. Cette pièce maîtresse d'un ensemble de manifestations coor […] Lire la suite
MÉTALLURGIE
« 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 sapiens de la seconde moitié du […] Lire la suite
MÉTALLURGIE SCIENTIFIQUE
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 étroite […] Lire la suite
NYLON
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
PALÉOMÉTALLURGIE
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 les méthodes métallographiques, les objets en métal […] Lire la suite
PAPIER
Depuis son apparition en Chine sans doute à la fin du iiie siècle avant J.-C. (l'archéologie a prouvé qu'au siècle suivant sa fabrication était bien maîtrisée), le papier a toujours accompagné l'activité et le développement humains comme vecteur essentiel de la culture et de la technologie. Il faut cependant attendre quelques siècles pour que les prin […] Lire la suite
PLASTIQUES
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 propres, sans concurrencer sérieusement les […] Lire la suite
PREMIÈRE MÉTALLURGIE
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 […] Lire la suite
PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ACIER
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 sentir.Le […] Lire la suite
PROCÉDÉ INDUSTRIEL DE FABRICATION DE L'ALUMINIUM
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 pré […] Lire la suite
PUDDLAGE
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 (affinée) dans un four chauffé au coke. Dès la fusion, […] Lire la suite
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...
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Haut-fourneau U4 à Uckange, Lorraine
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.
Soufflerie à gaz de l'aciérie de Völklingen, Allemagne
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...
Crédits : Bildarchiv Monheim/ AKG
Gravure montrant des convertisseurs Bessemer utilisés pour élaborer l'acier dans une usine française en 1875.
Crédits : Bettmann/ Getty Images
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
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
Fabrication de l’aluminium vers 1886
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
Métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte
Principaux métaux industriels classés d'après l'ordre chronologique de leur découverte.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Aluminium primaire : production mondiale
tabl. 1 - Évolution de la production mondiale d'aluminium primaire (en milliers de tonnes) [d'après International Aluminium Institute, Londres].
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Aluminium : production en 2005
tabl. 2 - Production mondiale en 2005 (en milliers de tonnes).
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Aluminium primaire : pays producteurs
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
Aluminium : caractéristiques physiques
Caractéristiques physiques de l'aluminium.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
tabl. 5 - Principaux alliages d'aluminium.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Schéma du procédé Bayer pour attaque à la soude des bauxites bœhmitiques.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Schéma d'une cuve à anodes précuites pour la fabrication électrolytique de l'aluminium.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Cuve à anode continue Söderberg
Schéma d'une cuve à anode continue Söderberg pour la fabrication électrolytique de l'aluminium.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Cuve Pechiney pour le raffinage électrolytique
Cuve Pechiney pour le raffinage électrolytique de l'aluminium avec puits de ségrégation.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Diagramme aluminium-silicium.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Diagramme aluminium-cuivre.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Durcissement de l'alliage Al-Cu 4 Mg 1
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
Procédé de coulée semi-continue
Schéma du procédé de coulée semi-continue de plaques et billettes de laminage.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Schéma d'un train tandem à deux cages quarto pour le laminage à froid en bande.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Filage par choc: principe du filage inverse.
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Film d'anodisation au début de sa formation dans un électrolyte ayant une action dissolvante sur Al
Crédits : Encyclopædia Universalis France
Anodisation : stades successifs
Anodisation de l'aluminium: stades successifs de la progression du film d'oxyde à partir d'un pore isolé.
Crédits : Encyclopædia Universalis France