Alliages d'aluminium résistants à la chaleur : une percée en ingénierie aérospatiale

• Des scientifiques de l'Université de Tianjin ont mis au point une technique pour améliorer considérablement la résistance à la chaleur des alliages d'aluminium.
• Les nouveaux alliages peuvent résister à des températures allant jusqu'à 662°F, ce qui les rend adaptés à une utilisation dans les applications aérospatiales et de transport.
• La Chine accélère également le développement de l'aluminium à alimentation verte pour réduire les émissions de carbone dans l'industrie de l'aluminium.

Via Metal Miner

Des scientifiques chinois ont récemment annoncé le développement d'une technique permettant d'améliorer significativement la résistance à la chaleur des alliages d'aluminium. Cette percée résoudra un problème majeur qui a longtemps limité l'utilisation de ce métal léger dans des domaines critiques tels que l'aérospatiale et les transports.

Selon un rapport du South China Morning Post, l'équipe de scientifiques de l'Université de Tianjin a développé la nouvelle technique en injectant des nanoparticules dans des alliages d'aluminium ordinaires. Ce faisant, ils ont créé un alliage d'aluminium renforcé capable de résister même à des températures très élevées.

Nouvel Alliage d'Aluminium Résistant aux Hautes Températures, Facilite la Production

Ce rapport de l'agence de presse Xinhua décrit comment les fabricants apprécient les alliages d'aluminium pour leur faible densité, leur haute résistance spécifique et leur résistance à la corrosion. Mais jusqu'à présent, les alliages d'aluminium montraient une résistance à la chaleur limitée, opérant généralement autour de 350 degrés Celsius, ou 662 degrés Fahrenheit. Au-delà de 400 degrés Celsius, leurs propriétés mécaniques se dégradent rapidement, limitant considérablement l'utilisation de l'aluminium dans la conception aérospatiale.

Le rapport cite un scientifique affirmant que le nouvel alliage sera non seulement facile à produire à grande échelle, mais que son développement est d'une grande importance pour l'industrie aérospatiale. Comme chacun sait, les avions, les fusées et les véhicules spatiaux rencontrent beaucoup de frottements atmosphériques. De plus, ils doivent souvent fonctionner dans des champs à haute température. Cette nouvelle technique permettra l'utilisation de composants en aluminium dans des situations où ils étaient auparavant inadaptés.

À la Recherche d'un Meilleur Alliage d'Aluminium

L'équipe de l'Université a publié ses découvertes dans la revue scientifique "Nature Materials" en avril de cette année. Selon le rapport du SCMP, les résultats de la combinaison de particules céramiques avec des alliages pour créer des alliages renforcés par dispersion d'oxydes ont dépassé les attentes. En fait, il y a environ deux ans, la NASA a dévoilé une technique similaire pour produire l'alliage GRX-810, à base de nickel et capable de résister à des températures allant jusqu'à 1 093 degrés Celsius. Le rapport cite également le site web de la NASA affirmant que cette méthode a considérablement amélioré la force et la durée de vie des composants utilisés dans les secteurs de l'aviation et de l'espace.

Des alliages à dispersion d'oxydes ont été créés avec succès pour des métaux tels que le fer, le molybdène, le nickel et le tungstène en utilisant des techniques de traitement chimique. Cependant, les alliages à dispersion d'oxydes commercialement disponibles pour les métaux tels que l'aluminium, le magnésium, le titane et le zirconium étaient largement absents en raison de leur grande réactivité à l'oxygène. Contrairement aux métaux capables d'être réduits à partir de leurs oxydes, ces métaux non réductibles posent des défis en termes d'extraction.

Pour résoudre ce problème, les chercheurs de l'université ont préparé des particules d'oxyde de magnésium de 5 nm et ont utilisé la métallurgie des poudres pour distribuer ces particules dans la matrice d'aluminium, atteignant ainsi un volume de 8%. Ce développement ouvre la voie à l'utilisation d'alliages d'aluminium dans des environnements à haute température, leur permettant potentiellement de rivaliser avec certains alliages de titane tout en offrant un poids nettement inférieur.

Tentative de la Chine pour un Aluminium Vert

La Chine est l'un des plus grands consommateurs d'aluminium, et son industrie a récemment accéléré le développement de l'aluminium vert. En utilisant davantage d'énergies vertes pour la production d'aluminium par électrolyse, l'industrie espère faire des progrès significatifs en matière de réduction des émissions de carbone. Elle espère également promouvoir activement la différenciation de l'aluminium vert de son homologue non vert.

Au cours de la dernière décennie, la Chine est discrètement passée de l'énergie thermique à l'hydroélectricité pour produire de l'aluminium à faible émission de carbone. Selon ce rapport, l'énergie thermique représentait environ 89% de l'énergie utilisée par les fonderies d'aluminium en Chine en 2015, alors que l'hydroélectricité en représentait seulement 10%. Aujourd'hui, la part de l'énergie thermique est d'environ 74%, tandis que l'hydroélectricité représente environ 20%. À l'avenir, l'énergie solaire et éolienne sera également plus largement adoptée, permettant ainsi une industrie chinoise de l'aluminium beaucoup plus verte.

Par Sohrab Darabshaw

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