Corindon Catégorie III : oxydes et hydroxydes
Corindon
Général
Formule brute	Al2O3
Numéro CAS	1302-74-5
Identification
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
Propriétés optiques
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
Autres propriétés
Densité	3, 9-4, 1
Caractères différentifs
Magnétisme	aucun
Radioactivité	aucune
Principales variétés

Le corindon, ou «alumine alpha», est une espèce minérale composée d'anhydre cristallisée, de formule Al₂O₃ et aussi quelquefois noté 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 souvent utilisées en joaillerie. La variété émeri de cette pierre est une céramique particulièrement utilisée dans l'industrie, principalement comme abrasif à cause 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 se compose 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 O^2--O^2-).

Les ions O^2- forment un réseau hexagonal compact, avec par conséquent 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 par conséquent 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.

Comparé à la description précédente, la distance entre les plans de O^2- 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 A₂O₃ où A 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 Eskolaite Cr2O3

Karelianite V2O3 Tistarite Ti2O3 Sous groupe de l'iménite

Brizziite Ecandrewsite Geikielite MgTiO3

Ilménite FeTiO3 Melanostibite Pyrophanite MnTiO3

Utilité

Pierres précieuses

Les pierre gemmes de couleur rouges sont nommées rubis, l'ensemble des autres couleurs sont nommées saphir. Le saphir et le rubis font partie des quatre pierres précieuses.

Meulage

Abrasif, le corindon est utilisé dans certaines pierres à affûter, mais en particulier dans toutes sortes de meules. Cet usage semble dater de l'Antiquité, surtout en Crète minœnne et en Chine.

Horlogerie

• Le corindon poly-cristallin

Sous sa forme rubis, il est beaucoup 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 particulièrement élevées (si 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 infailliblement 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, essentiellement 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 surtout à l'abrasion d'un grain de sable, qui lui est en quartz, par conséquent 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 envisageable d'obtenir de cette manière. À part un horloger Suisse, Hans-Ulrich Klingenberg, qui en a réussi la gageure, grâce à son procédé breveté mais aussi 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.

Notes et références

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