Corindon

Corindon Catégorie IV : oxydes et hydroxydes[1]
Corindon
Général
Numéro CAS	1302-74-5
Classe de Strunz	4.CB.05 4 OXIDES (Hydroxides, V[5,6] vanadates, arsenites, antimonites, bismuthites, sulfites, selenites, tellurites, iodates)  4.C Metal:Oxygen = 2:3, 3:5, and Similar   4.CB With medium-sized cations    4.CB.05 Tistarite Ti2O3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    4.CB.05 Auroantimonate AuSbO3 Space Group Ortho ? Point Group Ortho    4.CB.05 Brizziite-VII NaSb+++++O3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Corundum Al2O3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    4.CB.05 Eskolaite Cr2O3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    4.CB.05 Hematite Fe2O3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    4.CB.05 Karelianite V2O3 Space Group R 3c Point Group 3 2/m    4.CB.05 Geikielite MgTiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Ecandrewsite (Zn,Fe++,Mn++)TiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Ilmenite Fe++TiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Pyrophanite MnTiO3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Brizziite-III NaSb+++++O3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Melanostibite Mn(Sb+++++,Fe+++)O3 Space Group R 3 Point Group 3    4.CB.05 Romanite (Fe++,U,Pb)2(Ti,Fe+++)O4 Space Group Trig ? Point Group Trig
Classe de Dana	04.03.01.01 Oxydes 4. Oxydes simples 4.3.1/ Groupe du corindon hématite 4.3.1.1 Corindon Al2O3
Formule chimique	Al2O3   [Polymorphes]
Identification
Masse formulaire[2]	101,9613 ± 0,0009 uma Al 52,93 %, O 47,07 %,
Couleur	variable
Système cristallin	Trigonal
Réseau de Bravais	Rhomboédrique
Classe cristalline et groupe d'espace	Ditrigonale-scalénoédrique R3c (no 167) trigonal Hermann-Mauguin : ${\displaystyle R\ {\bar {3}}\ 2/c\,}$ Hermann-Mauguin court : ${\displaystyle R{\bar {3}}c\,}$ Schoenflies : ${\displaystyle D_{3d}^{6}\,}$
Macle	fréquentes, sur {10-11} et {0001}
Clivage	aucun, se casse en 3 directions
Cassure	conchoïdale à irrégulière
Habitus	Massifs, grenus, compacts, sableux.
Faciès	prismatique, en tonnelet, pseudohexagonal, tabulaire (selon {0001}, rhomboédrique, lamellaire. Faces des prismes et pyramides striées parallèlement à {0001} et, sur les faces {0001}, stries parallèles aux faces du prisme.
Échelle de Mohs	9
Trait	blanc
Éclat	adamantin, vitreux
Propriétés optiques
Indice de réfraction	ω=1,768-1,772 ε=1,760-1,763
Biréfringence	Δ=0,008-0,009 ; uniaxe négatif
Fluorescence ultraviolet	oui
Propriétés chimiques
Densité	3,9-4,1
Propriétés physiques
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Unités du SI & CNTP, sauf indication contraire.
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Le corindon est une espèce minérale composée d'alumine anhydre cristallisée, de formule Al₂O₃ et aussi parfois notée α-Al₂O₃ avec des traces de fer, de titane, de chrome, de manganèse, de nickel, de vanadium et de silicium. Certains cristaux peuvent atteindre un mètre de long^[3].

Certaines variétés naturelles de corindon sont des pierres précieuses : le rubis et le saphir sesquioxyde d'aluminium. La roche qui en découle, l'émeri, est 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 ionique des liaisons de l'alumine (elles sont covalentes dans le cas du diamant).

Découvreur et étymologie

L'espèce a été décrite par le minéralogiste John Woodward en 1725, qui l'appelle corinvindum^[4]. Le mot vient du nom hindi du minéral, kurund, dérivé du sanskrit kuruvinda^[5], lui-même sans doute dérivé du mot tamoul kuruntam (குருந்தம்) (ou peut-être kuruvindam, குருவிந்தம்), signifiant « rubis »^[6].

Cristallographie

Le corindon a une structure notée D5₁ en notation Strukturbericht. C’est une structure rhomboédrique, de groupe d'espace R3c (n^o 167). 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.

Cristallochimie

Le corindon est le chef de file d’un groupe avec l'hématite, le groupe du corindon-hématite, contenant des matériaux ayant tous la même structure cristalline et une formule générale du type X₂O₃ où X peut être un cation tel que le fer, le titane, l'aluminium, le chrome, le vanadium, la magnésium, l'antimoine, le sodium, le zinc et/ou le manganèse.

Groupe corindon-hématite

• Corindon Al₂O₃
• Hématite Fe₂O₃
• Eskolaïte Cr₂O₃
• Karelianite V₂O₃
• Tistarite Ti₂O₃
• Sous groupe de l'ilménite
  • Brizziite NaSbO₃
  • Ecandrewsite (Zn,Fe,Mn)TiO₃
  • Geikielite MgTiO₃
  • Ilménite FeTiO₃
  • Melanostibite Mn(Sb,Fe)O₃
  • Pyrophanite MnTiO₃

Synonymie

• alumine alpha
• ayatite : Terme russe pour un corindon dispersé en granules
• corindon adamantin (Brongniart)^[7]
• corindon harmophane (Haüy)
• corundite^[8]
• corundum : terme retenu par les anglosaxons pour ce minéral et par l'Association internationale de minéralogie.
• corundumite^[9]
• spath adamantin (Delamétherie 1787)^[10]
• télésie (Haüy)^[11]
• zircolite : Corindon synthétique incolore de qualité gemme^[12]

Variétés et mélange

Deux variétés de gemmes de corindon ont pris un nom spécifique en fonction de leur couleur :

• le rubis, s'il est rouge ;
• le saphir, pour les autres couleurs.

L'émeri est une roche polyminérale, composée de corindon granuleux et d'autres minéraux tels que la magnétite ou l'hématite ; elle tire son nom du gisement topotype, situé au « Cape Emeri », sur l'île de Naxos en Grèce.

Gîtologie

• Roches magmatiques déficientes en silice : syénites, syénites néphélitiques, et pegmatites associées
• Zones de contact entre des péridotites et les roches environnantes
• Roches métamorphiques : gneiss, micaschistes, calcaires cristallins.

Minéraux associés

• Andésine, néphéline, oligoclase, scapolite (roches magmatiques)
• Spinelles, rutile, hornblende, phlogopite, calcite (roches métamorphiques)
• chlorites, disthène, dumortiérite, sillimanite (dans les schistes)
• Diamant, disthène, phlogopite, pyrope, rutile, spinelles (éclogite).

Utilité

Pierres précieuses

Les pierres gemmes de couleur rouge 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 (émeri) est utilisé dans certaines pierres à affûter, mais surtout dans toutes sortes de meules. Cet usage semble dater de l'Antiquité, notamment en Crète durant l'époque de la civilisation minoenne et en Chine.

Commerce

En 2014, la France est nette importatrice de corindon, d'après les douanes françaises. Le prix moyen à la tonne à l'import était de 1 000 €^[13].

Corindonnage

La grande dureté du corindon le destine également à ces opérations qui visent, comme le grenaillage, à décaper une surface, souvent métallique, en vue de la recouvrir ensuite d'une couche d'apprêt, d'enduit ou de peinture.

Horlogerie

• Le corindon polycristallin

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 : 15/100^e 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).1

• Le corindon monocristallin

La forme transparente du corindon, principalement issu du procédé Auguste 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.

Notes et références

Voir aussi

Articles connexes

• Alumine
• Rubis
• Saphir

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