LE CUIVRE

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LE CUIVRE

Introduction: métal de couleur rouge orangé métallique,  il est un des rares métaux que l'on trouve à l'état natif. Sa résistance à la corrosion est exceptionnelle car la couche superficielle d'oxydes (Cu2O, noirâtre) et/ou de carbonates (anhydride carbonique ou vert de gris) est imperméable à l'air et constitue une protection des plus efficaces.

Lorsque des actions mécaniques lui sont appliquées, le cuivre subit un écrouissage, car les cristaux microscopiques dont il est constitué, jusqu'alors disposés de façon aléatoires, prennent une même orientation et diminuent de volume. Pour retrouver la plasticité, il faut recuire le cuivre aux environs de 600°C. Notons que le cuivre et la plupart de ses alliages voient leurs caractéristiques mécaniques améliorées aux trés basses températures

•     A=63,54
•     Z=29
•     cation courant Cu2+
•     8900kg/m3
•     Dureté Mohs = 2,5 à 3
•     coefficient de dilatation: 16,5x10-6
•     Module d'élasticité: 12600daN/mm²
•     Tf=1080°C
•     Teb=2300°C
•     ductile et malléable
•     trés conducteur de la chaleur et de l'électricité

Principaux minerais: les minerais les plus répandus sont sulfurés

• chalcosine Cu₂S
• chacopyrite Cu₂S,Fe₂S₃

Corrosion: le cuivre n’est pratiquement pas attaqué par l’eau douce, d’où son adéquation avec les tuyauteries d’eau potables.

Sous l’action de l’atmosphère urbaine ou industrielle chargée d’anhydre sulfureux, il se forme une particule verte caractéristique de sulfate de cuivre, qui est stable et protège le métal. Il en est de même avec l’eau de mer. Il se forme aussi une couche d’hydrocarbonates appelée vert de gris.

Principaux alliage:

• laiton (cuivre-zinc): plus durs, plus tenaces et plus résistants à la corrosion que le cuivre
• bronze (cuivre-étain): => excellente résistance en atmosphère marine
• bronzes avec moins de 10% étain: médailles, statues, etc.
• bronzes avec 10 à 20% d'étain: alliages dur et tenaces, surtout lorsqu'ils sont trempés => fabrication d'engrenages et de coussinets
• bronzes avec 20 à 30% d'étain: trés moulables ils servent à la fabrication des cloches. 
• bronze d'aluminium: contient de 6 à 12% d'aluminium. trés durs, moulables, excellente résistance à la corrosion. Utilisé pour la fabrictaion d'engrenages, soupapes, etc.
• Maillechort: alliages de Cuivre, zinc et nickel. Résistance électrique quasi invariable avec la température.

Gravure sur cuivre: procédé ancien, on utilise la propriété du cuivre d'être malléable et facilement poli. Une planche de cuivre polie est gravée à la pointe sèche selon des lignes souvent d'une extrême finesse. Le graveur barbouille ensuite la planche d'encre avant de l'essuyer. L'encre ne reste alors que dans les parties en creux; on comprend dés lors qu'il faille que la planche soit polie à l'extrême pour éviter taches, points, que l'artiste graveur n'aurait pas voulu.

Autre procédé, la gravure à l'eau forte. On utilise le fit que le cuivre soit facilement attaqué par l'acide nitrique et les composés du chlore. L'artiste grave une planche de cuivre recouverte de cire. La planche est ensuite aspergée d'un liquide qui n'attaque que les parties non recouvertes.

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