Le zinc est un métal argenté ou grisâtre, largement utilisé dans de nombreuses applications industrielles en raison de ses multiples propriétés, en particulier lorsqu’il entre dans la composition d’alliages métalliques.
C’est pourquoi, dans cet article de blog, nous allons parler de ce qu’est le zinc, de ses principaux alliages, de ses utilisations et de son recyclage.
Qu’est-ce que le zinc ?
Le zinc (Zn) est un élément chimique métallique de numéro atomique 30, faisant partie des métaux de transition.
C’est un métal malléable, ductile et modérément dur, qui peut donc être facilement étiré et roulé. Il est également un très bon conducteur de chaleur et d’électricité et n’est pas ferromagnétique.
Aujourd’hui, le zinc est principalement utilisé dans la galvanisation de l’acier pour le protéger de la corrosion. Mais il est également utilisé dans les batteries et les ordinateurs, ou dans la production de pièces moulées par injection pour l’industrie automobile.
Il est également utilisé pour le stockage de l’énergie, par exemple dans les batteries électrolytiques, car le zinc utilise une chimie à base d’eau, ce qui l’empêche de propager le feu et le rend donc beaucoup plus sûr.
Il en va de même pour les électrodes des batteries ou les batteries zinc-ion, qui sont plus sûres, moins chères et plus durables que les batteries au lithium. En outre, les matières premières utilisées dans les batteries zinc-ion sont plus abondantes que celles utilisées dans les batteries lithium-ion.
Alliages de zinc
Les alliages de zinc les plus connus sont le zamak, la calamine et le zinc marin.
Le zamak
Le zamak ou zamac est un alliage à base de zinc avec de l’aluminium, du magnésium et du cuivre. L’acronyme Zamak vient de ces métaux en allemand (Zink, Aluminium, Magnesium et Kupfer).
Cet alliage a une densité de 6,6 g/cm3 et une température de fusion de 368ºC. Il présente une dureté et une résistance à la traction élevées, ainsi qu’une bonne résistance mécanique, une bonne déformabilité plastique et une bonne coulabilité. Cette dernière désigne la capacité d’un métal en fusion à produire des pièces complètes et sans défaut.
Avantages de l’utilisation du zamak
Depuis sa création, le zamak est un matériau largement utilisé dans l’industrie car il présente de nombreux avantages :
- Prix abordable. C’est un métal beaucoup moins cher que, par exemple, le laiton ou l’acier, qui offre des résultats identiques, voire meilleurs.
- Solidité. Le zamak est un métal dur, rigide et très résistant, il est donc plus facile de le déformer.
- Haute coulabilité. Comme indiqué plus haut, il s’agit de la capacité du métal à s’insérer dans tous les trous du moule pour créer des pièces complexes et très détaillées.
- 100 % sans nickel. L’absence de nickel permet d’obtenir des finitions de grande qualité, ainsi que la possibilité de chromer, de zinguer ou d’usiner.
Calamine
La calamine est un alliage à base de zinc, de plomb et d’étain dans des proportions différentes. Cela dépend des besoins et de la recherche d’une qualité plus ou moins élevée du métal final.
C’est un matériau métallique, peu noble, bon marché et cassant selon les applications. A l’origine, il était utilisé en période de pénurie de matériaux, en raison de son prix. Elle est cassante, poreuse, molle et sa couleur change et s’assombrit, et avec le temps, elle se dégrade et parfois même se décompose.
En tant que déchets, la calamine est donc moins courante que d’autres matériaux tels que l’acier inoxydable ou l’aluminium. Toutefois, elle a une valeur dans l’industrie du recyclage en raison de sa teneur en zinc.
Zinc marin
Le zinc naval est le nom donné aux anodes de zinc utilisées pour protéger les parties métalliques d’un navire (arbres, hélices, gouvernails, etc.). Ces anodes dites sacrificielles sont principalement utilisées pour protéger les parties métalliques des navires.
Le principe de base de cette protection cathodique repose sur la différence de potentiel électrique entre les métaux. En reliant les anodes à la coque du navire, un circuit électrique est établi et un courant est créé.
Une fois le bateau immergé dans l’eau, l’anode devient le sacrifice électrique. En raison de leur activité accrue, les anodes se corrodent en premier, libérant des électrons dans l’eau. Ce courant électrique passe dans la coque du bateau, ce qui l’empêche de se corroder. Les anodes sont donc « sacrifiées » et protègent le bateau de la corrosion.
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