Corindon - Définition
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Introduction
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| Formule brute | Al2O3 | ||
| Numéro CAS | |||
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| Couleur | variable | ||
| Classe cristalline et groupe d'espace | scalénoèdre - ditrigonal R3c | ||
| Système cristallin | trigonal | ||
| Réseau de Bravais | rhomboédrique | ||
| Clivage | aucun, se casse en 3 directions | ||
| Fracture | conchoïdale à irrégulière | ||
| Échelle de Mohs | 9 | ||
| Éclat | adamantin, vitreux | ||
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| Indice de réfraction | ω=1,768-1,772 ε=1,760-1,763 | ||
| Biréfringence | Δ=0,008-0,009 ; biaxe négatif | ||
| Dispersion | 2vz ~ . | ||
| Trait | blanc | ||
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| Densité | 3,9-4,1 | ||
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| Magnétisme | aucun | ||
| Radioactivité | aucune | ||
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Le corindon, ou « alumine alpha », est une espèce minérale composée d' anhydre cristallisée, de formule Al2O3. On le note aussi α-Al2O3.
Certaines variétés naturelles de corindon sont des pierres précieuses. Le rubis et le saphir sont les variétés de sesquioxyde d'aluminium les plus fréquemment utilisées en joaillerie. La variété émeri de cette pierre est une céramique très utilisée dans l'industrie, essentiellement comme abrasif en raison de sa dureté, et comme réfractaire.
La dureté du corindon est de 9 sur l'échelle de Mohs, que la pierre soit naturelle ou artificielle, ce qui en fait le deuxième minéral naturel le plus dur après le diamant (10). Cette dureté s'explique par la nature covalente des liaisons atomiques du diamant mais pour l'alumine les liaisons sont de nature ionique .
Cristallographie
Le corindon a une structure notée D51 en notation Strukturbericht. C’est une structure rhomboédrique, de groupe d’espace R3c (nº167). Un motif est composé de deux pentaèdres Al2O3 inversés qui se répètent aux nœuds du rhomboèdre. Ses paramètres de maille sont :
- a = 5,13 Å ;
- α = 55,47° = 55°28'.
Un pentaèdre fait 2,7 Å de haut (distance Al3+-Al3+) et 2,49 Å de côté (distance O2--O2-).
Les ions O2- forment un réseau hexagonal compact, avec donc une alternance de plans A-B ; les ions Al3+ occupent les deux-tiers des sites interstitiels octaédriques, avec trois types de plans a, b et c en alternance. On a donc une alternance A-a-b-B-c-a-A-b-c-B-a-b-A-c-a-B-b-c-A-a… Les paramètres de maille dans cette description hexagonale sont :
- a = 4,76 Å ;
- c = 12,97 Å.
Par rapport à la description précédente, la distance entre les plans de O2- des pentaèdres est c/2.
Structure D51, description rhomboédrique | 
Structure D51, description hexagonale | 
Maille |
Utilité
Pierres précieuses
Les pierre gemmes de couleur rouges sont appelées rubis, toutes les autres couleurs sont appelées saphir. Le saphir et le rubis font partie des quatre pierres précieuses.
Meulage
Abrasif, le corindon est utilisé dans certaines pierres à affûter, mais surtout dans toutes sortes de meules. Cet usage semble dater de l'Antiquité, notamment en Crète minoenne et en Chine.
Horlogerie
- Le corindon poly-cristallin
Sous sa forme rubis, il est largement utilisé dans l'horlogerie, pour la fabrication des paliers, qui supportent les pivots des axes du rouage en acier, à cause des frottements extrêmement réduits du métal sur la pierre. D'autre part, vu les pressions relatives très élevées (si l'on compare le couple transmis par les engrenages en rapport avec la surface extrêmement réduite des pivots (15/100e de mm de diamètre pour les plus fins), la platine de montre étant elle-même en métal, le frottement métal sur métal induirait inévitablement à court terme un grippement du palier après que les huiles auront perdu de leur efficacité (état inéluctable pour une montre fonctionnant plusieurs années consécutives).
- Le corindon mono-cristallin
La forme transparente du corindon, principalement issu du procédé Verneuil, et disponible sous la forme de cylindre jusqu'à 8 cm de diamètre, permet grâce à des outils diamantés (meules) de découper de fines tranches utilisées pour fabriquer les glaces de montre inrayables (sauf par le diamant, voir plus haut), qui résistent notamment à l'abrasion d'un grain de sable, qui lui est en quartz, donc d'une dureté inférieure sur l'échelle de Mohs.
- Boîtiers de montres
Certains fabricants horlogers ont même tenté d'utiliser le corindon pour fabriquer des boîtes de montre complètes en deux parties assemblées par exemple par collage, mais la difficulté d'usinage (outils diamantés ou laser) limite la richesse des formes qu'il est possible d'obtenir de cette manière. À part un horloger Suisse, Hans-Ulrich Klingenberg, qui en a réussi la gageure, grâce à son procédé breveté ainsi que les techniques de production développées : voir Century Time Gems Ltd.
Ces montres jouissent cependant des mêmes avantages que les glaces inrayables, à savoir une inaltérabilité durable, sauf à être malencontreusement rayées par un diamant.
