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Améliorer la résistance de l’aluminium

Dans leurs recherches visant à alléger les véhicules et, ainsi, à réduire la consommation d’essence et les émissions de gaz à effet de serre, les constructeurs automobiles utilisent de plus en plus des alliages d’aluminium pour remplacer l’acier. En plus de résister à la corrosion et à l’usure et d’absorber les chocs, l’aluminium permet de diminuer le poids d’un véhicule de 30 à 40 %. Or, ce métal présente un côté sombre. Ainsi, lorsque la température dépasse 200 ˚C, il perd de la résistance, ce qui, à la longue, cause des ruptures prématurées. C’est ce qui se passe dans les moteurs diésels, où l’air fortement comprimé fait osciller la température entre 250 et 1 000 ˚C.

Lorsque la température dépasse 200 ˚C, l’aluminium perd de la résistance.

Mihriban Pekguleryuz, professeure en génie des matériaux à l’Université McGill, en collaboration avec Grant Chen, de l’UQAC, et Philippe Bocher, de l’ETS, tentent de régler ce problème en créant des nanoparticules résistantes dans les microstructures des alliages aluminium-silicone-magnésium-cuivre qu’utilise présentement l’industrie automobile.

En laboratoire, les chercheurs testent depuis plusieurs années de nombreux mélanges auxquels ils font ensuite subir des tests mécaniques. Lors des essais, les microparticules de manganèse et de molybdène, deux métaux reconnus pour leur dureté, remportent la palme. Incorporés aux alliages d’aluminium, ils permettent d’améliorer la capacité des composantes à se déformer sans se rompre. Utilisé pour la première fois dans un alliage, le molybdène, combiné au manganèse, améliore fortement les propriétés mécaniques des moteurs diésels lorsque ceux-ci atteignent 300 ˚C.

Si la recette élaborée par la professeure Pekguleryuz et son équipe a encore besoin d’un petit coup de pouce pour atteindre l’étape de la commercialisation, elle sert actuellement à d’autres laboratoires pour améliorer notamment la conductivité des alliages d’aluminium pur et les propriétés mécaniques des alliages d’aluminium dans les fonderies.