Cet article contient une comparaison des principales propriétés thermiques et atomiques de l’aluminium et du silicium, deux éléments chimiques comparables du tableau périodique. Il contient également des descriptions de base et des applications des deux éléments. Aluminium vs Silicium.
Aluminium et Silicium – À propos des éléments
Source : www.luciteria.com
Aluminium et Silicium – Applications
Aluminium
L’aluminium et ses alliages sont largement utilisés dans les applications aérospatiales, automobiles, architecturales, lithographiques, d’emballage, électriques et électroniques. C’est le principal matériau de construction de l’industrie aéronautique tout au long de son histoire. Environ 70% des cellules des avions civils commerciaux sont fabriquées à partir d’alliages d’aluminium, et sans aluminium, l’aviation civile ne serait pas économiquement viable. L’industrie automobile utilise désormais l’aluminium comme pièces moulées de moteur, roues, radiateurs et de plus en plus comme pièces de carrosserie. L’aluminium 6111 et l’alliage d’aluminium 2008 sont largement utilisés pour les panneaux extérieurs de carrosserie automobile. Les blocs-cylindres et les carters sont souvent coulés en alliages d’aluminium.
Silicium
La plupart du silicium est utilisé industriellement sans être purifié, et en effet, souvent avec relativement peu de traitement à partir de sa forme naturelle. Le silicium est un ingrédient essentiel de l’aluminium, de l’acier et des alliages de fer. Il est ajouté comme fondant pour les alliages de cuivre. Sous forme d’argile et de sable, il est utilisé pour fabriquer des briques et du béton ; c’est un matériau réfractaire précieux pour les travaux à haute température, par exemple, les sables de moulage pour les pièces moulées dans les applications de fonderie. La silice est utilisée pour fabriquer des briques réfractaires, un type de céramique. Les minéraux silicatés sont également présents dans la céramique blanche, une classe importante de produits contenant généralement divers types de minéraux argileux cuits (phyllosilicates d’aluminium naturels). Un exemple est la porcelaine, qui est basée sur la kaolinite minérale de silicate. Le verre traditionnel (verre sodocalcique à base de silice) fonctionne également de la même manière, et est également utilisé pour les fenêtres et les conteneurs. Le silicium métal hyperpur et le silicium hyperpur dopé (dopage au bore, au phosphore, au gallium ou à l’arsenic) sont utilisés dans les cellules solaires, les transistors et les semi-conducteurs.
Aluminium et Silicium – Comparaison dans le tableau
| Élément | Aluminium | Silicium |
| Densité | 2,7 g/cm3 | 2,33 g/cm3 |
| Résistance à la traction ultime | 90 MPa (pur), 600 MPa (alliages) | 170 MPa |
| Limite d’élasticité | 11 MPa (pur), 400 MPa (alliages) | 165 MPa |
| Module de Young | 70 GPa | 150 GPa |
| Échelle de Mohs | 2,8 | 7 |
| Dureté Brinell | 240 MPa | 2300 MPa |
| Dureté Vickers | 167 MPa | N / A |
| Point de fusion | 660°C | 1410°C |
| Point d’ébullition | 2467°C | 3265°C |
| Conductivité thermique | 237 W/mK | 148 W/mK |
| Coefficient de dilatation thermique | 23,1 µm/mK | 2,6 µm/mK |
| Chaleur spécifique | 0,9 J/g·K | 0,71 J/g·K |
| Température de fusion | 10,79 kJ/mole | 50,55 kJ/mole |
| Chaleur de vaporisation | 293,4 kJ/mole | 384,22 kJ/mol |
