3 : Structure des principaux matériaux Flashcards
Liaisons des matériaux
Deux possibilités au sein d’un solide : soit comporte uniquement un même type de liaison (purement ionique, covalent ou métallique) ou bien comporte des liaisons mixtes, cohabitation de différentes liaisons
De quoi dépend la densité d’un matériau ?
- Masse atomique des atomes
- Compacité de l’empilement des atomes.
Densité des différents types de matériaux ?
- métaux ? forte densité car empilement très compact et atomes lourds
- polymères, nombreuses céramiques ? bcp moins denses car atomes constituants (C, H, N, O) sont légers et structures parfois non compactes
Quelles sont les trois structures cristallines les plus fréquentes dans les métaux ?
- cubiques à faces centrées (cfc)
- hexagonale compacte (hc)
- cubique centrée (cc)
cfc et hc sont les + compactes, avec compacité de 0.74. Les premiers voisins de chaque atome sont 12.
compacité de cc : 0.68, nb de premiers voisins : 8.
Transformation allotropique ?
Capacité de certains métaux à exister sous différentes formes cristallographiques (allotropes) en fonction des conditions de température et de pression.
Nécessite des variations lentes de température.
Une influence particulière du système cristallin sur les propriétés physiques du métal ?
Les possibilités de déformation plastiques sont bcp + restreintes pour les structures hexagonales que pour les réseaux cubiques, car présentent moins de symétrie.
Par quoi est déterminée la structure des solides à liaisons covalentes pures ?
La structure est déterminée par la direction des liaisons entre les atomes : fonction de la géométrie des orbitales et de la taille des atomes.
En fonction de quoi sont structurés les solides à liaisons ioniques ?
Pas de direction privilégiée, au contraire de la liaison covalente. Dépend de deux facteurs :
- rapport entre nb anions et nb de cations ;
- différence de taille relative des anions et des cations.
Structure des solides à liaisons ioniques : facteur du rapport entre le nb d’anions et le nb de cations ?
Il est fixe et dépend du nb d’électrons de valence qui participent à la liaison : il assure que l’ensemble soit électriquement neutre.
Structure des solides à liaisons ioniques : facteur de la différence de taille relative des anions et des cations
Cela se répercute car les ions ont tendance à s’organiser de façon à minimiser les interactions entre ions du même signe, et les maximiser entre ions de signe contraire.
Quelle est la structure des polymères ?
Comporte deux niveaux :
- des chaînes d’atomes/macromolécules dont les éléments de base ont une valence égale ou supérieure à 2. Liaisons intermoléculaires : covalentes.
- Cohésion intermoléculaire entre les chaînes via des liaisons secondaires faibles (10 à 100 fois + faibles que les covalentes.
