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Cours de chimie séparative
2009-2010
Olivier Diat, Jean-François Dufrêche, Agnès Grandjean,
Daniel Meyer, Serguei Nikitenko,Stéphane Pellet-Rostaing
Thomas Zemb

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TRANSITIONS DE PHASE DANS LES VERRES
Plan :
1. transformation verre-liquide surfondu
2.Nucléation et cristallisation
3.Séparation de phases
4.(Importance de la viscosité)

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1-Transition verre – liquide surfondu
Transition de phase du second ordre =
approche thermodynamique et approche cinétique
Approche thermodynamique.
Lorsqu’un liquide cristallise au cours de la solidification, on observe un discontinuité brutale du volume
(à pression constante) ou de l’enthalpie (chaleur latente de fusion) au point de fusion
à T>Tm : le volume augmente assez vite.
à T= Tm : chute brutale du volume.
à T< Tm : le volume diminue plus lentement.
Transition de phase du 1er ordre :
discontinuité des propriétés
Dégagement de chaleur au cours
de la solidification : chaleur
latente de fusion ou enthalpie de
fusion
Tm
liquide
cristal
V ou H
∆mV ou ∆mH
CRISTAL

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Dans le cas d’un verre la « solidification » a lieu sans aucune discontinuité autour
du point de fusion. On a un phénomène de surfusion ou sous-refroidissement. La
courbe caractéristique du verre est la simple extrapolation du liquide.
Dans le domaine surfondu : équilibre thermodynamique mais métastable.
TgTm
liquide
cristal
Liquide
surfondu
verre
V ou H
tempé
rature
Le liquide surfondu ne peut
pas thermodynamiquement se
prolonger indéfiniment. A
partir d’une certaine
température le système devra
se rendre compte qu’il est
devenu « solide » et qu’il n’est
plus liquide : transition
vitreuse.
T0
1-Transition verre – liquide surfondu
VERRE
Approche thermodynamique.

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V ou H
température
Rouge > Bleu > pointillé = vitesse infinie
Structure du verre =
matériau sensible à son histoire thermique
métastable
Approche cinétique.
1-Transition verre – liquide surfondu
Si la température est <<<Tg : relaxation tellement lente que non observée