Etude des couches minces à base de terre rare destinées à la protection des matériaux contre la corrosion

Chapitre I

I. 4. Que sont les terres rares:

Dysprosium, terbium, cérium& au nombre de 17, les lanthanides, plus communément appelés terres rares, sont un groupe de minerais aux propriétés chimiques et électromagnétique exceptionnelles, indispensables aux technologies de pointe et aux énergies vertes. Comme le charbon au XIX siècle et le pétrole au XX siècle, ces métaux sont aujourd'hui le moteur d'une nouvelle révolution industrielle. Sans elles, pas d'iPad, d'écran plat, de voiture hybride ou encore d'ampoule basse consommation. Les terres rares sont également utilisées dans le secteur de la défense, notamment pour la construction de missiles guidés et de radars. La plupart ne sont pas si rares que cela, puisque présentes dans le sol en quantité bien supérieure à l'iode ou à l'argent. Mais il faut traiter des tonnes de minerais pour en extraire quelques précieux kilos. En vingt ans, grâce à des couts d'exploitation dérisoire et au mépris des considérations environnementales, la chine s'est arrogée prés de 95% de la production mondiale. Un marché hautement stratégique de 130.000 tonnes annuelles, qui risque fort d'augmenter avec la demande croissante en énergies propres.

I.4.1. Généralités sur les terres rares et l'oxydes de cérium:

Le premier minerai de terre rare le « Cérite» a été découvert en 1750 ; mais considéré d'abord un composé de tungstène.il a fallut plus de cinquante ans pour que, simultanément, Klaproth et Berzelius mettent en évidence un oxyde encore inconnu, le « Cérine » En 1794, Johan Gadolin avait découvert le premier minerai de terre rare, dénommé d'abord « Yterbia » puis « Yttria » l'étude de la Céria et de l'Yttria démontrèrent par la suite qu'en réalité ces substances étaient des mélanges complexes de plusieurs éléments inconnus mais chimiquement identifiés.

Les terres rares forment une série de quinze éléments métalliques de propriétés chimiques très semblables. Dans la classification périodique des éléments, les terres rares sont classées dans les groupes des lanthanides et occupent, avec le lanthane, une seule et même période du tableau périodique. Cette particularité résulte de leur structure électronique qui est identique pour les couches extérieures et ne diffère au suivant que par addition d'un électron dans la couche profonde 4f.

Les minéraux de lanthanides sont très nombreux. On en a décrit plus de deux cents de compositions très diverses avec prédominance, soit du groupe cérique soit, du groupe yttrique. Parmi les principaux, citons les carbones et les fluocarbones (lanthanide, bastnaésite, parasite) les phosphates (monazite et xénolite) Mais deux d'entre eux seulement forment des gisements importants exploités industriellement: la Monazite à la fois minerai de terres rares et le Thorium que l'on rencontre en dépôt de sable au Brésil, en Inde, au Etats-Unis, en Afrique du

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