Métaux communs

TUNGSTÈNE

Le tungstène est un métal de transition de coleur grise à blanche. De tous les métaux, it possède le point de fusion le plus élevé et la tension de vapeur la plus basse. Il renforce la dureté, la résistance à la corrosion et la durabilité d'autres métaux lorsqu'ils sont alliés.

Aujourd'hui, les produits dérivés du tungstène sont surtout utilisés dans le domaine de la catalyse. Depuis les années 1930, l'industrie du pétrole utilise le tungstène dans les catalyseurs lors du traitement du pétrole brut.

Les usages des composés du tungstène et de ses alliages sont nombreux:

 

• La fabrication d'outils et de machinerie - il accroît la dureté et réduit l'usure de l'équipement
• Les catalyseurs chimiques - y compris la réduction d'émission d'oxydes d'azote, et la conversion de gaz natural en hydrogène gazeux
• Les semi-conducteurs- l'hexafluorure de tungstène est très utilisé pour déposer un métal sur les circuits semi-conducteurs et les circuits imprimés
• L'électronique - l'utilisation du tungstène devient de plus en plus fréquente dans le domaine de l'affichage à cristaux liquides (ACL)
• L'énergie solaire - les composés du tungstène sont utilises en couche mince dans les piles photovoltaïques des panneaux solaires
• L'utilisation dan le secteur médical et dentaire - il entre dans la composition des pâtes d'obturation dentaire et dans les écrans de blindage contre les rayons X
• L'exploitation minière et les processus de division des minéraux
• Les lubrifiants - le disulfure de tungstène est un des meilleurs lubrifiants cononus par la science et il sert à réduire les frictions et l'usure notamment dans les domaines de l'automobile et de l'aérospatiale
• Les pigments pour les vernis et les émaux

Les nouvelles utilisations du tungstène sont, entre autres:

• Les piles à combustible - il s'agit d'une industrie en plein essor dont l'objectif est d'améliorer le rendement du combustible et de faire une économie d'hydrogène. La pile est un système énergétique qui stockera l'énergie solaire, éolienne et fossile sous forme d'hydrogène. Cette énergie sera ainsi prête à être consommée, selon la demande, sous forme électrique. Les matériaux à base de tungstène peuvent servir de catalyseurs, de co-catalyseurs, de support catalytique et d'électrolyte dans divers types de piles à combustible. Les recherches en cours sur les matériaux à base de tungstène portent sur les piles à combustible à membrane d'échange de protons de l'automobile. 
• Les capteurs de gaz - l'oxyde de tungstène possède la propriété unique de retinir les molécules d'eau individuelles et de changer les propriétés électriques. Les oxydes de tungstène sont utilisés dans les fenêtres <intelligents> qui économisent l'énergie et foncent ou s'éclaircissent selon leur exposition au soleil. 
• Les domaine médical: les domaines de recherche médicale sur les polyoxométallates (POM) concernent essentiellement les antiviraux et les anti-tumoraux. Un troisième domaine prend de plus en plus d'importance: il s'agit de l'efficacité des antibiotiques contre les souches de bactéries qui sont autrement résistantes. Des récherches sont également faites sur les POM de tungstène qui serviraient d'agents de contrôle de l'insuline (qui participerait au traitement du diabète ainsi qu'à des traitements efficaces pour perdre du poids).
• Le domaine de la défense - par exemple la décontamination des armes chimiques telles que les gaz neuroplégiques et le sarin gazeux, les revêtements en fibres servant à faire des vêtements de protection et la fabrication des laits qui protègent la peau. 

MOLYBDÈNE 

Le molybdène est un métal de transition argenté, dur, utilisé surtout pour la fabrication de l'acier. Il est fréquemment utilisé comme élément d'alliage et dans les aciers inoxydables. Il renforce la performance des matériaux dans des conditions de forte résistance, dans une vaste gamme de températures et dans des milieux fortement corrosifs. Le molybdène est aussi utilisé dans des catalyseurs et lubrifiants.

 

LES TERRES RARES

Les terres rares forment un ensemble de 17 éléments chimiques définis sur la table périodique. Il s'agit plus précisément des 15 lanthanides ainsi que du scandium et de l'yttrium (ces derniers étant considérés comme des terres rares puisque qu'ils ont tendance à apparaître dans les mêmes minerais que les lanthanides et qu'ils exhibent des propriétés semblables).

Ces métaux sont, contrairement à ce que suggère leur appellation, (à l'exception du prométhium) assez répandus dans l'ecorce terrestre. Le cérium occupe la 25^ème place des métaux les plus abondants, sa teneur étant de 68 parties par million (similaire au cuivre). Cependant, les terres rares sont généralement dispersées et rarement trouvées en grande concentration et sous forme économiquement exploitable. C'est la rareté de ces minéraux (appelés autrefois «terres») qui a conduit à leur nom de «terres rares».

Les 17 terres rares sont: le scandium, l'yttrium, le lanthane, le crium, le praséodyme, le néodyme, le prométhium, le samarium, l'europium, le gadolinium, le terbium, le dysprosium, l'holmium, l'erbium, le thulium, l'ytterbium et le lutétium.

Les 5 principales terres rares et leurs utilisations sont:

Le praséodyme (une terre rare légère) - le praséodyme sert, à la base, d'agent d'alliage avec le magnésium dans l'ocjectif de créer des métaux très résistants qui sont utilisés dans les moteurs d'avoin. Le métal Misch, un matériau utilisé pour fabriquer les pierres à feu des briquets, comprend également 5% de praséodyme. Le praséodyme compose le centre des lampes et les projecteurs à arc de charbon utilisés dans l'industrie du film pour éclairer les studios. Incorporé en tant que dopant aux câbles à fibres optiques il permet d'amplifier le signal.

Le néodyme (un terre rare légère) - le néodyme constitue environ 18% du métal Misch, un matériau utilisé pour faire les pierres à feu des briquets. Le néodyme est aussi un composant de verre didyme, qui sert à fabriquer certains types de lunettes de soudeurs et de souffleurs de verre. Le néodyme est ajouté au verre contaminé par le fer afin d'évitre qu'il ait une coloration verte. Il peut aussi être employé pour colorer le verre en violet, rouge ou gris. Les astronomes se servent de certains types de verre à néodyme pour calibrer les spectromètres; d'autres servent à fabriquer des rubis artificiels pour les lasers. Certains sels de néodyme servent de pigment dans les émaux et glaçures.

L'europium (une terre rare lourde) - l'europium est le plus réactif des terres rares. Il n'existe aucune utilisation commerciale de l'europium bien qu'il a servi à doper certains plastiques pour faire des lasers. Puisqu'il absorbe bien les neutrons, une étude en cours déterminera s'il est possible de l'utiliser dans les réacteurs nucléaires. L'oxyde d'europium est communément employé dans les télévisions comme phosphore rouge et remplit également la fonction d'activateur de phosphores à yttrium.

Le terbium (une terre rare lourde) - le terbium sert à doper certains types de dispositif de semi-conducteur et, avec le dioxyde de zirconium, sert de stabilisateur de cristal dans les piles à combustibles opérant à des températures élevées. L'oxyde de terbium peut être utilisé en tant qu'activateur dans les phosphores verts des tubes image de télévision. Le borate de sodium et de terbium, un autre composé du terbium, sert à la production de lumière laser.

Le dysprosium (une terre rare lourde) - il n'existe aucune application commerciale du dysprosium seul. Puisqu'il absorbe les neutrons et possède un point de fusion élevé, le dysprosium peut être allié à l'acier et être utilisé dans les réacteurs nucléaires. Associé à d'autres terres rares et au vanadium, le dysprosium sert de matériau à laser. L'oxyde de dysprosium, aussi connu comme dysprosia, associé au nickel, est ajouté aux ciments spéciaux servant à refroidir les barres des réacteurs nucléaires.

Les terres rares ne sont pas cotées en bourse de la même manière que les métaux précieux et non ferreux. Elles sont vendues sur le marché privé et il est donc plus difficile de suivre leurs cours. Cependant, les valeurs sont périodiquement publiées sur des sites web tels que «mineralprices.com». Ordinairement, les 17 éléments ne sont pas vendus a l'état pur mais dans des mélanges plus ou moins purs, par exemple: «néodyme métallique > 99.5%» .

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