Qu’est-ce que la spinelle ?
La spinelle est un minéral oxydé composé de magnésium et d’aluminium.
Sa formule chimique est MgAl2O4 et il présente une dureté et une durabilité élevées. La spinelle n’est pas seulement présente à l’état naturel, elle peut également être synthétisée artificiellement. La spinelle synthétisée artificiellement est parfois utilisée pour des applications industrielles. Il est également utilisé dans des applications médicales en raison de sa biocompatibilité élevée.
Il existe de nombreuses variétés de spinelles, notamment la cutrite, le spinelle de chrome et le spinelle de magnésiochrome. Ces minéraux ont une structure de spinelle et sont donc très durables et résistants à la chaleur.
Utilisations de la spinelle
1. céramique.
La spinelle est utilisée comme matériau pour les céramiques en raison de sa capacité à résister à des températures élevées. Les exemples incluent la céramique, la porcelaine, les pièces d’équipement de fabrication de semi-conducteurs et l’équipement optique.
2. matériaux électroniques
La spinelle est utilisée comme substrat pour les matériaux électroniques et comme matériau pour les condensateurs parce qu’elle est un isolant et qu’elle peut également passer les hautes fréquences et les micro-ondes. Les condensateurs sont des dispositifs capables de stocker l’énergie électrique et sont constitués d’un matériau isolant (diélectrique) entre deux électrodes (conducteurs).
3. Catalyseur
La spinelle est utilisée comme catalyseur pour favoriser les réactions chimiques. Les exemples incluent les catalyseurs pour la purification des gaz d’échappement des automobiles et le raffinage du pétrole. Un catalyseur est une substance qui favorise une réaction chimique et réduit l’énergie d’activation nécessaire à la réaction.
4. matériaux optiques
La spinelle est optiquement transparente et est utilisée, par exemple, comme matériau pour les diodes laser. Les diodes laser (LD) sont un type de dispositif semi-conducteur qui convertit les signaux électriques en signaux optiques.
5. bijoux et pigments
La spinelle est utilisée comme pierre précieuse et la spinelle synthétisée artificiellement est vendue sur le marché des pierres précieuses. La spinelle est également utilisée comme pigment et sert à colorer les céramiques et le verre.
6. matériaux magnétiques
Certaines variétés de spinelle sont magnétiques et sont utilisées comme matériau magnétique dans les disques magnétiques et les haut-parleurs.
7. Matériaux réfractaires
La spinelle est utilisée comme matériau réfractaire en raison de sa capacité à résister à des températures élevées. Parmi les exemples d’utilisation, on peut citer les briques réfractaires, les matières premières pour la production de verre, les revêtements réfractaires et les matériaux pour fours industriels.
8. lentilles d’appareil photo
La spinelle est utilisée comme matériau pour les lentilles d’appareils photo en raison de sa transparence optique et de ses excellentes performances optiques.
Propriétés de la spinelle.
1. durabilité
La spinelle est utilisée comme matériau industriel et comme pierre précieuse car elle est extrêmement dure et résistante aux rayures. La spinelle a une structure cristalline formée par des ions d’aluminium et de magnésium partageant des ions d’oxygène. Cette structure cristalline forme des liaisons ioniques très fortes et les forces de liaison importantes sont responsables de sa dureté et de sa durabilité.
2. résistance à la chaleur
La spinelle est utilisée comme matériau pour les réfractaires et les céramiques en raison de sa capacité à résister à des températures élevées. La structure cristalline de la spinelle est très stable, avec une forte liaison ionique et les ions dans la structure cristalline sont très densément emballés.
Par conséquent, la migration ionique et les changements dans la structure cristalline sont moins susceptibles de se produire, même à des températures élevées, et la dilatation thermique est également supprimée. En outre, la structure cristalline de la spinelle est très uniforme et présente peu de défauts, de sorte que la structure cristalline s’effondre rarement, même à des températures élevées, ce qui lui confère une grande durabilité.
3. Résistance à la corrosion
La spinelle est chimiquement stable et résistante aux acides et aux alcalis ; elle est donc utilisée comme matériau pour les catalyseurs et les matériaux optiques. La structure cristalline de la spinelle empêche les attaques extérieures des acides et des alcalis. Elle est également résistante aux températures élevées, empêchant ainsi l’oxydation et la corrosion dues à l’échauffement.
En outre, la composition chimique de la spinelle est également efficace pour résister à la corrosion. La spinelle est constituée d’ions d’aluminium et d’oxygène formant un octaèdre, les ions de magnésium étant coordonnés à l’intérieur de l’octaèdre. Cette structure confère à la spinelle une structure cristalline très dense, qui empêche la pénétration de substances extérieures.
4. propriétés d’isolation électrique
La spinelle est un isolant et peut laisser passer les hautes fréquences et les micro-ondes ; elle est donc utilisée comme substrat pour les matériaux électroniques et comme matériau pour les condensateurs.
La spinelle est un cristal ionique et sa structure cristalline présente une alternance de réseaux d’ions métalliques chargés positivement et d’ions oxygène chargés négativement, ce qui inhibe le transfert d’électrons et fait de la spinelle un bon isolant électrique.
La structure cristalline de la spinelle est également caractérisée par de petits espaces. Cela augmente la probabilité que les particules chargées entrent en collision avec elle lorsqu’elles la traversent, ce qui accroît ses propriétés d’isolation électrique.
5. d’excellentes propriétés optiques
La spinelle est optiquement transparente. En raison de sa densité élevée et de l’absence de défauts internes et d’impuretés, la spinelle est extrêmement transparente et transmet particulièrement bien la lumière ultraviolette et visible. La spinelle a également un indice de réfraction élevé, ce qui signifie que la vitesse de propagation de la lumière est très élevée, d’où une faible réflexion et une transmission élevée de la lumière.
Autres informations sur la spinelle
Nuances de spinelle
La spinelle est l’un des minéraux présentant une grande variété de teintes. Les teintes sont déterminées par les impuretés et les substituts présents dans la spinelle. Dans la spinelle, les ions aluminium sont situés au centre de la structure du spinelle, et leur couleur change en fonction de la substitution d’autres ions.
La spinelle rouge, par exemple, est colorée par les ions chrome. Les ions chrome sont incorporés dans la structure de la spinelle à la place des ions aluminium, ce qui lui donne une couleur rouge vif. La spinelle bleue est colorée par l’incorporation d’ions de fer dans la structure de la spinelle. La spinelle noire apparaît en raison de la teneur élevée en ions magnésium et fer.
La spinelle n’est pas seulement disponible dans une seule couleur, mais aussi dans un mélange de couleurs. La spinelle rose, par exemple, est colorée par l’incorporation d’ions tels que le manganèse et le chrome dans la structure de la spinelle. Les spinelles brunes et orange développent également leur couleur en raison de la présence d’ions tels que le fer et le chrome. Traduit avec www.DeepL.com/Translator (version gratuite)