CONTEXTE ECONOMIQUE DU CUIVRE

Avec l’or, le cuivre est le seul métal naturellement coloré et le meilleur conducteur d’électricité et de la chaleur après l’argent. La présence moyenne dans l’ensemble de l’écorce terrestre et de 55 g à la tonne. Sa présence dans les organismes vivants est de 1 à 10 milligrammes par kg. Le cuivre a des propriétés remarquables extrêmement nombreuses. Celles-ci ne sont pas forcément exigées par l’utilisateur systématiquement en même temps. La grande majorité des applications du cuivre se réfère à l’une des 2 propriétés dominantes : sa conductibilité électrique et thermique d’une part et sa résistance à la corrosion d’autre part. Mais à ces deux propriétés de base, il faut souvent ajouter des propriétés de résistance mécanique, d’aptitude à la mise en oeuvre ou à l’usinage, que le cuivre ne possède pas ou insuffisamment. On fait appel alors aux alliages de cuivre. Partant des deux propriétés dominantes qui demeurent souvent les préoccupations principales, le prescripteur doit chercher ensuite dans le large éventail des additions possibles celle qui lui permettra, avec des caractéristiques mécaniques renforcées et une bonne aptitude à l’usinage, d’obtenir le meilleur compromis entre toutes les autres exigences.

Propriété du cuivre

Le cuivre est un élément chimique de symbole Cu et de numéro atomique 29. Naturellement présent dans la croûte terrestre, il est essentiel au développement de toute forme de vie. Il est majoritairement utilisé par l’homme sous forme de métal. Il figure parmi les métaux de base.La plupart des éléments sont solubles dans le cuivre, et peuvent constituer avec lui des alliages dont certains ont des applications d’un intérêt considérable. On peut introduire dans le cuivre jusqu’à 100 % de nickel, 40 % de zinc, 25 % d’étain et 15 % d’aluminium. Le domaine d’application des alliages de cuivre, et en particulier du laiton, est immense.Le cuivre et ses alliages ne sont pas attaqués par l’eau ni par un grand nombre de produits chimiques. On met cette propriété à profit pour faire des tuyaux en cuivre ou des récipients et containers pour de nombreuses industries. La robinetterie est en laiton ou en bronze. Les toitures en cuivre défient le temps. Lorsque le cuivre doit évoluer en milieu marin, on l’allie généralement à l’aluminium ou au nickel pour lui donner une bonne résistance à l’agression contre l’eau de mer. Les pompes et canalisations d’eau de mer, dont lesdébits atteignent parfois plusieurs m3 par seconde, utilisées sur les plates-formes pétrolières off-shore, à bord des navires, dans les centrales électriques du bord de mer, sont exclusivement en alliages cupro-aluminium ou en cupro-nickel.

Propriétés mécaniques

Le cuivre a autrefois été considéré comme un poison dangereux, en particulier sous forme de vert-de-gris, qui est un des nombreux oxydes de cuivre. On sait maintenant que le cuivre est nécessaire à la vie : l’homme et les animaux ont besoin d’absorber quotidiennement quelques milligrammes de cuivre pour assurer la formation de l’hémoglobine du sang. II n’existe pas de maladie professionnelle dans l’industrie du cuivre. Le cuivre possède des propriétés bactéricides reconnues. En effet, il détruit les micro-organismes et les bactéries et assainit les canalisations qui sont utilisées dans le monde entier pour la distribution de l’eau, la fabrication de la bière, des confitures et la distillation des alcools.Le cuivre n’a pas en lui-même une grande aptitude à être usiné. En revanche, certains de ses alliages, et tout particulièrement le laiton, ont d’excellentes capacités d’usinabilité et notamment aux grandes vitesses. Le cuivre et ses alliages se prêtent très bien à la plupart des traitements de surface.Le cuivre est un métal extrêmement ductile. Non allié, il n’y a pratiquement pas de,limite à son travail à froid. Le cuivre et les alliages cuivreux se laminent facilement en tôles,se martèlent en feuilles très minces et s’étirent en fils extrêmement fins. Ils se  prêtent particulièrement bien à la déformation à chaud.

La caractéristique essentielle du cuivre est sa qualité de bon conducteur de l’électricité. La conductibilité électrique du cuivre a été prise comme référence par la Commission Électrotechnique Internationale (CEI) en 1913 et la résistivité du cuivre, d’une valeur de 1,724 microhm.cm à l’état recuit, est l’étalon de cette mesure. La conductibilité du cuivre est, par définition, égale à 100 % IACS (International Annealed Copper Standard). Seul l’argent a des performances légèrement meilleures sur ce point (environ 106 IACS). La solidité du fil de cuivre et la fiabilité des contacts qu’il permet d’obtenir constituent les raisons essentielles de l’emploi généralisé du cuivre dans toute l’industrie de la construction électrique, dans la distribution de l’énergie électrique, dans la fabrication du matériel électrique et des composants électroniques. A titre d’exemple, 95 % des fils conducteurs d’un Airbus sont en cuivre. Si une très haute fiabilité de contact est nécessaire, comme dans un satellite, on envisagera alors une dorure, une argenture ou un étamage : le cuivre s’adapte très bien à ces revêtements de surface.