Nickel

Description

Résistant, anticorrosion et magnétique — et deuxième ingrédient principal de l’acier inoxydable.

Propriétés physiques

Propriétés atomiques

Découverte et histoire

Le minerai de cuivre trompeur

Axel Fredrik Cronstedt (1722-1765), minéralogiste suédois, a découvert le nickel en 1751 alors qu’il tentait d’extraire du cuivre du minerai de kupfernickel (aujourd’hui appelé nickéline, NiAs). Les mineurs allemands avaient nommé ce minerai problématique « kupfernickel » (qui signifie « cuivre du diable ») parce qu’il ressemblait au minerai de cuivre, mais ne produisait pas de cuivre et libérait des fumées toxiques d’arsenic lors de la fusion.

Étude systématique

L’analyse minutieuse de Cronstedt a révélé que le kupfernickel contenait un métal blanc jusque-là inconnu, dont les propriétés se distinguaient de celles de tous les éléments connus. Ses techniques d’isolement consistaient à griller le minerai pour éliminer l’arsenic, puis à réduire l’oxyde obtenu avec du charbon de bois afin de produire du nickel métallique.

Développement industriel

La production commerciale de nickel a commencé dans les années 1860 avec le développement du traitement des latérites de Nouvelle-Calédonie . La découverte des gisements de Sudbury en 1883, à la suite de la construction d’une voie ferrée, a transformé le nickel, qui n’était qu’une curiosité de laboratoire, en matériau industriel stratégique, permettant le développement de l’acier inoxydable et de la métallurgie moderne.

Isotopes

Données : IAEA Nuclear Data Section, LiveChart of Nuclides, évaluations des états fondamentaux, consultées le 10 octobre 2026. L’abondance est la part des atomes dans l’élément naturel ; un tiret signifie que l’isotope n’a pas d’abondance naturelle de référence.

Applications et utilisations

Nickel : le combattant de la corrosion

Le nickel transforme l’acier, fait de fer sensible à la rouille, en alliages résistants à la corrosion qui servent à construire des usines chimiques, des équipements de transformation alimentaire et des chefs-d’œuvre architecturaux. Ce métal polyvalent permet de fabriquer aussi bien les plus petits composants électroniques que les plus grandes infrastructures industrielles grâce à sa remarquable stabilité chimique.

Amélioration de l’acier inoxydable

Les aciers inoxydables austénitiques contenant 8-12 % de nickel offrent une résistance à la corrosion et une aptitude au formage supérieures à celles des nuances ferritiques. L’ acier inoxydable de type 304 (18 % de chrome, 8 % de nickel) domine les applications dans la transformation alimentaire, l’industrie pharmaceutique et l’architecture. Les aciers inoxydables duplex utilisent le nickel pour équilibrer les états ferritique et austénitique, obtenant ainsi une résistance mécanique et une résistance à la corrosion exceptionnelles pour les applications marines et chimiques.

Applications des superalliages

Les superalliages à base de nickel , comme l’Inconel et l’Hastelloy, conservent leur résistance mécanique et leur résistance à l’oxydation à des températures dépassant 1000°C. Ces alliages permettent de fabriquer les parties chaudes des réacteurs, les composants des turbines à gaz et les équipements de traitement chimique fonctionnant dans des conditions difficiles. Les aubes de turbine monocristallines moulées à partir de superalliages de nickel permettent aux moteurs modernes d’atteindre une efficacité et une fiabilité élevées.

Technologie des batteries

Les batteries nickel-métal hydrure (NiMH) alimentent des véhicules hybrides comme la Toyota Prius, offrant un stockage d’énergie fiable et une excellente durée de vie en cycles. Les batteries lithium-ion utilisent de plus en plus des cathodes riches en nickel (NCM 811 : 80 % de nickel, 10 % de cobalt, 10 % de manganèse) afin d’améliorer la densité énergétique tout en réduisant la dépendance au cobalt dans les applications destinées aux véhicules électriques.

Galvanoplastie et revêtements

La galvanoplastie au nickel offre une protection contre la corrosion et des finitions décoratives pour les pièces automobiles, les équipements de plomberie et les composants électroniques. Le nickelage chimique crée des revêtements uniformes sur des géométries complexes sans connexions électriques, ce qui est essentiel pour les disques durs d’ordinateur, les composants aérospatiaux et les instruments de précision.

Abondance