En bref : aluminium (Al)
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| Symbole chimique | Al |
| Numéro atomique | 1³ |
| Masse atomique | 26,9815 u |
| Masse volumique | 2,699 g/cm³ |
| Point de fusion | 660,45 °C |
| Point d’ébullition | 2 520 °C |
| Classification | Métal pauvre de la période post-transitionnelle, non ferreux |
Qu’est-ce que l’aluminium ? L’élément chimique à l’origine du nom
📐 Données clés
| Symbole | Al |
| Numéro atomique | 13 |
| Masse atomique | 26,9815 u |
| Masse volumique | 2,699 g/cm³ |
| Point de fusion | 660,45 °C |
| Point d’ébullition | 2 520 °C |
| Valence | 3 |
| Structure cristalline | Cubique à faces centrées (CFC) |
Aluminium ou « aluminum » : histoire des noms et débat orthographique
Il existe toujours une différence d’usage entre les noms « alamium » et « aluminium ». Cette divergence orthographique remonte à plus de deux siècles, et les deux formes sont acceptées, quel que soit le côté de l’Atlantique où l’on se trouve. Voici comment elle est apparue.
En 1808, le chimiste britannique Sir Humphry Davy isola l’élément et proposa le nom « alamium ». En 1811, un critique de la Quarterly Review suggéra d’adopter une orthographe conforme à la norme latine utilisée pour d’autres noms comme sodium, potassium et magnésium : aluminium. En 1812, Davy modifia sa proposition en « al-umenium », en supprimant la lettre « i ».
Les Américains adoptèrent assez tôt la version de Davy. Le dictionnaire anglais de Noah Webster, publié en 1828, recensait la forme « aluminum ». L’American Chemical Society (ACS) l’adopta officiellement en 1925. Dans le même temps, les Britanniques et les organismes internationaux préféraient la terminaison « -ium ». En 1990, l’IUPAC annonça que cette forme constituait la norme internationale prescrite, puis approuva en 1993 « aluminum » comme variante acceptable d’« aluminium » en anglais américain.
Les deux graphies sont encore utilisées aujourd’hui dans les principales publications universitaires. Les revues scientifiques hors d’Amérique du Nord préfèrent « aluminium » ; les spécifications d’ingénierie et les publications commerciales américaines utilisent « aluminum ». Aucune forme n’est plus juste que l’autre : l’usage varie simplement selon les régions.
💡 Anecdote historique
Avant que Hall et Hroult ne déposent leur brevet sur le procédé électrolytique en 1886, l’aluminium valait plus cher que l’or à poids égal. On raconte que Napoléon III utilisait des assiettes en aluminium pour ses invités les plus prestigieux et réservait la vaisselle en or aux visiteurs moins importants.
Pourquoi les Britanniques disent-ils « aluminium » ?
La forme « aluminum » a été introduite en anglais en ajoutant la terminaison courante « -ium », utilisée pour les gaz nobles, deux alcalino-terreux, deux halogènes, trois éléments diatomiques, le non-métal phosphore, les semi-métaux arsenic et antimoine, ainsi que les métaux de transition : hélium, lithium, sodium, magnésium, titane, chrome… La décision de l’IUPAC de 1990 confirme le malaise suscité par la forme créée en 1811 dans la Quarterly Review et l’intuition des chimistes européens : le choix ne porte pas sur la justesse, mais sur la convention. Les Britanniques, les Australiens et la plupart des anglophones à l’international prononcent AL-yoo-MIN-ee-um (cinq syllabes), tandis que les Américains et les Canadiens disent uh-LOO-mih-num (quatre syllabes).Propriétés physiques et mécaniques : résistance, réflectivité et résistance à la corrosion
L’intérêt de l’aluminium en ingénierie tient à ses propriétés physiques : il est très léger et ductile, conduit très bien l’électricité et réfléchit remarquablement bien le spectre de la lumière visible. Toutefois, pour choisir un matériau, les qualités « adjectivales » comptent moins que les qualités « chiffrées ». Les valeurs ci-dessous proviennent de données techniques publiées :
| Propriété | Valeur | Importance pour l’industrie |
|---|---|---|
| Masse volumique | 2,699 g/cm³ | ~1/3 de celle de l’acier ; réduit le poids des véhicules et la consommation de carburant |
| Point de fusion | 660,45 °C | Inférieur à celui de l’acier (~1 370 °C) ; facilite le moulage |
| Point d’ébullition | 2 520 °C | Suffisamment élevée pour la plupart des applications courantes |
| Module d’élasticité | 68,3 GPa | ~1/3 de celui de l’acier ; les pièces fléchissent davantage sous une charge identique |
| Coefficient de Poisson | 0.34 | Proche de celui de l’acier ; simplifie la modélisation par éléments finis |
| Résistance à la traction (plage) | 90–690 MPa | Varie considérablement selon l’alliage et l’état métallurgique |
| Résistivité électrique | 2,69 μΩ·cm | ~62 % IACS ; utilisé pour les lignes de transport d’électricité |
| Réflectivité de la lumière visible | ~80% | Réflecteurs d’éclairage, concentrateurs solaires |
Production de l’aluminium : du minerai de bauxite au métal raffiné
Bien que l’aluminium soit l’élément le plus courant dans la croûte terrestre, il n’a jamais été isolé sous forme de métal libre. L’extraction de l’aluminium à partir d’un minerai adapté passe par trois étapes, chacune ayant ses propres implications économiques et environnementales.
Étape 1 – extraction de la bauxite. La bauxite est une roche sédimentaire de couleur rouille qui contient 40-60 % d’alumine (Al&sub2;O&sub3;) et, en pratique, différentes proportions d’oxydes de fer, de silice et de titane. Les sites les plus productifs se trouvent en Australie, en Guinée, au Brésil et en Jamaïque.
L’exploitation à ciel ouvert est la seule méthode.
Étape 2 – procédé Bayer (alumine à partir de bauxite). La bauxite broyée est traitée dans une solution chaude d’hydroxyde de sodium à 150-270 °C. L’alumine se dissout sous forme d’aluminate de sodium ; les impuretés de fer et de silicium se déposent sous forme de « boues rouges ». La solution d’aluminate est refroidie et ensemencée avec des cristaux d’hydroxyde d’aluminium, puis l’hydroxyde d’aluminium déshydrathen1&;8 est calciné aux alentours de 1050&;8 (~1000&;8 dans un grand four) afin de produire de l’alumine de qualité métallurgique (Al&;sub2;O&;sub3;). Ce procédé consomme environ 4-5 tonnes de bauxite pour produire 2 tonnes d’alumine.
Étape 3 – réduction électrolytique Hall-Hroult (alumine en aluminium). L’alumine (sous forme d’hydroxyde d’aluminium) est dissoute dans de la cryolite en fusion (~960° C) dans des cuves en acier revêtues de carbone. Un courant continu (~150 000-400 000 ampères) traverse le bain et réduit l’ion aluminium en métal liquide, qui s’accumule au fond. Environ 2 tonnes d’alumine produisent 1 tonne d’aluminium primaire.
💡 Coût énergétique
La production d’aluminium primaire nécessite environ 14000kWh/tonne d’aluminium primaire dans l’usine d’électrolyse, soit assez pour alimenter un foyer américain moyen pendant 16 mois. Le recyclage d’une même quantité d’aluminium ne demande qu’environ 700 kWh/tonne, soit près de 5 %. C’est pourquoi le taux de recyclage de l’aluminium dans les applications structurelles est élevé dans les marchés développés (plus de 90 %).
La production mondiale d’aluminium primaire devrait atteindre environ 74,5 million tonnes en 2025, dont la Chine représenterait environ 60 %. Avec l’acier recyclé, l’offre annuelle totale atteindra 110 million tonnes.« La seule électrolyse de l’aluminium représente environ 4 % de la consommation mondiale d’électricité. Toute stratégie efficace de décarbonation de ce métal doit s’attaquer à la source d’énergie, et pas seulement au procédé. »
– International Aluminium Institute, rapport Greenhouse Gas Pathways
Alliages d’aluminium courants et leur classification
L’acier pur (série 1xxx) présente un faible degré de résistance à la traction, d’environ 90 MPa, ce qui le rend rarement utilisable comme matériau de structure. Du cuivre, du manganèse, du magnésium, du silicium, du zinc ou du cobalt sont ajoutés comme éléments d’alliage, ce qui permet à la résistance de Zhang Ge de dépasser 500 MPa, tandis que l’interface de cet aluminium est excellente. Les alliages des produits de l’Aluminum Association utilisent un système de numérotation à 4 chiffres, dont le code 1ad0:, qui indique le nombre de 5 travailleurs dans le principal Telobpackage selon les conditions de production.
| Série | Principal élément d’alliage | Propriété clé | Usage courant |
|---|---|---|---|
| 1xxx | Aucun (≥99 % Al) | Conductivité et aptitude au formage élevées | Barres omnibus électriques, feuilles, équipements chimiques |
| 2xxx | Cuivre | Résistance mécanique élevée, faible résistance à la corrosion | Structures aérospatiales (2024, 2014) |
| 3xxx | Manganèse | Résistance mécanique modérée, bonne aptitude au formage | Canettes pour boissons, échangeurs thermiques |
| 4xxx | Silicium | Point de fusion bas | Fil d’apport pour le soudage, brasage |
| 5xxx | Magnésium | Excellente résistance à la corrosion | Coques de navires, appareils à pression, réservoirs de GNL |
| 6xxx | Magnésium + silicium | Bonne aptitude à l’extrusion, résistance mécanique moyenne | Profilés architecturaux, tubes, voitures ferroviaires |
| 7xxx | Zinc | Résistance mécanique maximale (jusqu’à 690 MPa) | Revêtements d’aile d’avion, articles de sport |
Quel alliage d’aluminium convient le mieux à la fabrication ?
Il n’existe pas d’alliage « idéal » dans tous les cas : la nuance adaptée dépend du procédé de fabrication, de l’environnement d’utilisation et du coût visé. Pour le formage de tôles, les alliages 5052 et 3003 sont très courants. Pour l’usinage CNC, le 6061-T6 est le plus répandu et offre la plus grande variété de copeaux. Le soudage présente un risque : les alliages traitables thermiquement des séries 2xxx, 6xxx et 7xxx perdent leur résistance à l’état métallurgique dans son ensemble dans la ZAT. Un élément en T6 soudé avec des éléments de dimension T6 peut se retrouver à l’état T4, voire O. Le guide de soudage de Lincoln Electric signale ce problème comme l’une des erreurs de conception les plus courantes concernant l’aluminium. Une boulangerie argentine l’a appris à ses dépens : ses plaques de cuisson en alliage 1050 se déformaient au-dessus de 250 C après des cycles thermiques répétés. Le passage au 5052-H32 a éliminé cette déformation grâce à une meilleure stabilité thermique et à une résistance à la traction ultime dans la plage de recuit.Usages de l’aluminium dans l’industrie et au quotidien
La consommation mondiale d’aluminium en 2024 a été estimée à 100,8 million tonnes. Fortune Business Insights a évalué la taille du marché de l’aluminium à US$265,13 billion en 2025. L’aluminium est utilisé dans presque tous les secteurs de l’économie.
Voici les principaux débouchés de l’aluminium.
🚗 Transports (27 % de la consommation mondiale)
Panneaux de carrosserie, blocs-moteurs, roues, boîtiers de batteries de véhicules électriques et carrosseries de trains. Aujourd’hui, une voiture standard peut contenir entre 150-200kg d’aluminium, contre moins de 50kg dans les années 1970. La voiture électrique accélère l’adoption de l’aluminium, car la réduction du poids augmente l’autonomie.
🏗️ Construction (24 %)
Portes, cadres de fenêtres, murs-rideaux, toitures et supports structurels. La résistance à la corrosion de l’aluminium et sa facilité d’extrusion en font un matériau de référence pour les profilés architecturaux. La plupart de l’aluminium utilisé dans la construction de bâtiments est un alliage 6063.
📦 Emballage (17 %)
—Canettes pour boissons, feuilles d’aluminium, emballages blister, aérosols. Les alliages de la série 3xxx Mutsut Series sont les plus couramment utilisés pour les canettes, tandis qu’une canette en aluminium recyclé stocke suffisamment d’énergie pour faire fonctionner un ordinateur portable pendant 2 hours. L’épaisseur des feuilles varie de 6m (emballages et rubans ménagers) à 4,5 m (feuilles pour condensateurs).
⚡ Électricité (12 %)
Lignes électriques aériennes, enroulements de transformateurs, feuilles pour condensateurs, barres omnibus. Zaikocytes ont abandonné le cuivre lourd et continuent de tirer des lignes de transport à haute tension depuis des siècles, en raison de leur conductivité équivalant à 62 st de celle du cuivre pour environ 1 tiers du poids par mètre. L’alliage standard 1350 est de qualité conductrice.
✈️ Aérospatiale (8 %)
Panneaux de fuselage, revêtements d’aile, nacelles de moteur, structures de satellites, etc. Les composants d’avion dépendent fortement des alliages des séries 2xxx et 7xxx, qui présentent un rapport résistance/poids élevé. Les réservoirs cryogéniques d’hydrogène liquide et de GNL sont en aluminium (série 5xxx), car ce métal conserve une bonne ductilité bien en dessous de 200 C.
L’aluminium dans l’industrie de l’acier et des tubes : comparaison pratique
Pour les acheteurs de tubes et les ingénieurs en structure, le choix entre aluminium et acier se résume à quelques conditions d’utilisation. Aucun des deux métaux n’est intrinsèquement meilleur ; tout dépend de l’application.
| Situation | Métal recommandé | Motif |
|---|---|---|
| Poids critique (mobile, levage) | Aluminium | Masse volumique égale au 1/3 de celle de l’acier |
| Milieu marin ou corrosif | Aluminium (série 5xxx) | La couche d’oxyde naturelle résiste aux embruns salins |
| Température élevée (>300 °C en continu) | Acier | L’aluminium se ramollit au-dessus de ~200 °C |
| Charge structurelle (poteaux, poutres) | Acier | Résistance à la limite d’élasticité et rigidité plus élevées par unité de coût |
| Projet soumis à des contraintes budgétaires | Acier | Coût par tonne inférieur et réseau de fournisseurs plus étendu |
| Applications cryogéniques (<−40 °C) | Aluminium (5083) | Pas de transition ductile-fragile |
- Systèmes d’air comprimé où la corrosion interne risque de contaminer les équipements en aval
- Installations de tuyauterie portables, transportées à la main ou par une petite grue
- Lignes de procédé pour l’agroalimentaire ou l’industrie pharmaceutique nécessitant un matériau non toxique et anti-étincelles
- Prise d’eau de mer et préparation pour distillation (série 5xxx, correctement isolée des brides en acier)
- Applications à vapeur haute pression ou aux hydrocarbures au-dessus de 200 °C
- Applications structurelles de grande portée où la maîtrise de la flèche est essentielle
- Projets guidés par le budget où le coût des matériaux domine le coût du cycle de vie
Foire aux questions
Q : Que signifie exactement le terme aluminium ?
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L’aluminium est un élément chimique métallique léger, blanc argenté, de numéro atomique 13 et de symbole Al. Son nom latin, Alumen, vient du mot latin alumen, qui désigne un sel minéral. C’est l’élément métallique le plus courant dans la croûte terrestre. Sa faible masse volumique, sa résistance à la corrosion et son excellente conductivité électrique le rendent très utile et précieux. Utilisé sous forme d’alliages prêts à l’emploi et d’aluminium moderne, le terme désigne simplement l’élément lui-même.
Q : Quelle est la différence entre aluminum et aluminium ?
Voir la réponse
Ces deux termes désignent exactement le même élément. « Aluminium » est la forme reconnue par l’IUPAC et l’ISO, et la plus courante en Grande-Bretagne, en Australie et dans d’autres pays. « Aluminum » est la forme adoptée et utilisée par les chimistes américains et canadiens ; aujourd’hui, elle est considérée comme une variante reconnue, adoptée par l’American Chemical Society en 1925.
Q : L’aluminium est-il un métal ou un plastique ?
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L’aluminium est un métal, et plus précisément un métal non ferreux qui comprend un groupe considérable de ressources. C’est un métal du groupe 13, caractérisé par une liaison métallique, une conductivité électrique et thermique, ainsi que par des procédés de transformation — moulage, laminage, extrusion et soudage — que l’on retrouve aussi pour de nombreux autres métaux.
Q : Quel est le symbole chimique de l’aluminium ?
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Al. Le symbole vient du nom latin de l’aluminium lui-même : Alumen.
Q : Peut-on cuisiner sans risque avec des ustensiles en aluminium ?
Voir la réponse
Dans des conditions normales d’utilisation en cuisine, oui. Les ustensiles de cuisson en aluminium libèrent des traces de métal dans les aliments, mais les analyses scientifiques approfondies de l’Organisation mondiale de la santé et de l’Autorité européenne de sécurité des aliments concluent systématiquement que l’apport alimentaire provenant des ustensiles reste bien inférieur à la dose hebdomadaire tolérable. L’anodisation ou le revêtement des ustensiles réduit encore davantage le transfert. Les aliments très acides (sauce tomate, agrumes) peuvent l’augmenter ; certains préfèrent donc utiliser des poêles en acier inoxydable ou à revêtement céramique pour ces plats.
Q : L’aluminium est-il un métal non ferreux ?
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Bien sûr. « Non ferreux » signifie « composé d’aucun des éléments chimiques contenant du fer ». C’est une catégorie diverse qui comprend d’autres formes d’aluminium. Non, si un métal peut être caractérisé, alors il l’est. Par exemple, l’aluminium, le cuivre, le zinc et le bismuth sont tous classés comme des métaux ferreux. Les métaux non ferreux sont ceux qui ne contiennent aucun des éléments ci-dessus.
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Cette analyse s’appuie sur des informations accessibles au public provenant des Mineral Commodity Summaries de l’USGS, de l’International Aluminium Institute, de l’Aluminum Association, de Merriam-Webster, du système d’application AZo M, de ALCir t est according to et de Fortune Business Insights, ainsi que sur des rapports d’études de marché consacrés au secteur de l’aluminium. La plupart des données proviennent de la période de publication 2024-2025. Les sources traitent de l’offre en aluminium et en acier et des secteurs où ces deux matériaux se rencontrent : tuyauterie, charpentes et fabrication de véhicules. Nous nous appuyons sur notre expérience de la fourniture d’acier au carbone, d’aluminium et de produits conformes à des spécifications. Chaque chiffre renvoie à sa source ; certains faits proviennent également de documents sectoriels non issus de recherches externes.
Références et sources
- U.S. Geological Survey – Statistiques et informations sur l’aluminium
- Merriam-Webster – « Aluminum » ou « aluminium » ?
- AZoM – Aluminium : spécifications, propriétés, classifications et catégories
- Fortune Business Insights – Taille, part et prévisions du marché de l’aluminium
- International aluminium Institute – Scénarios de réduction des émissions de gaz à effet de serre à l’horizon 2050
- AlCircle – Données mondiales sur la production d’aluminium primaire
- The Aluminum Association – Recyclage et développement durable
- Collins Dicitionary- Définition de l’aluminium
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