Structures cristallines, défauts dans les cristaux

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MEC-200 Session 3
Structures cristallines, défauts
dans les cristaux
Références
Chapitre 3 au complet
Section 3.4 p 94-106
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MEC-200
Liaisons
Structure
Composition
chimique
Défauts
Propriétés
Rigidité
Résistance mécanique
Ductilité
Température de fusion
Coefficient de dilatation ther.
Rappel

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MEC-200
Les propriétés d’un matériau dépendent du
type de liaison atomique, mais aussi de la
structure cristalline et des défauts internes!
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MEC-200
Relation structure/propriétés

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MEC-200 Objectifs
• Comprendre ce qu’est une structure cristalline et savoir dessiner
les mailles élémentaires des structures CC, CFC et HC.
• Établir les relations entre la longueur de l’arrête d’une maille et le
rayon atomique.
• Calculer la compacité des structures et la masse volumique des
métaux CC et CFC à partir des paramètres cristallins
• Définir les plans et directions denses
• Connaître les types de défauts rencontrés dans les cristaux et leur
impact sur les propriétés.
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MEC-200
Structures cristallines

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MEC-200
Matériau monocristallin
Matériau constitué d’un seul grain (aucun joints de
grain)
Matériau polycristallin
Matériau constitué de grains et de joints de grain
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MEC-200
4
3
R
a
Relation entre longueur de la maille (a) et rayon atomique (R)
Compacité (C) 068
s
m
VVolume atome d'une maille élementaire
C.
Volume total de la maille élémentaire V
Nombre d’atomes par maille 1
812
8
* atomes/maille
Structure cubique centrée (CC)
Nombre de coordination (1er voisin) : 8
Masse volumique (ρ)
23
6 023 10
m
mA
A
n:nombre d'atomes associés à chaque maille élémentaire
M : masse molaire de l'atome
nM V : Volume de la maille élémentaire
VN
N : Nombre d'Avogadro . * atomes / mol

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MEC-200 Structure cubique faces centrées (CFC)
22aR
Relation entre longueur de la maille (a) et rayon atomique (R)
Compacité (C) 074
s
m
V
Volume atome d'une maille élementaire
C.
Volume total de la maille élémentaire V
Nombre d’atomes par maille 11
86 4
82
**
Nombre de coordination (1er voisin) : 12
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MEC-200 Structure hexagonale compacte (HC)
Compacité (C) 074
s
m
V
Volume atome d'une maille élementaire
C.
Volume total de la maille élémentaire V
Nombre d’atomes par maille 11
12 2 6
62
**
Nombre de coordination (1er voisins) : 12