Chap 5 - Les polymères et plastiques et métaux (Exam 2) Flashcards
Qu’est-ce qu’un polymère?
Molécule de haute masse molaire formée de multiples unités chimiques simples, reliées entre elles par des liaisons covalentes
Qu’est-ce qu’une macromolécule?
Molécule de haute masse molaire; terme souvent employé pour les molécules biologiques (protéines, polysaccharides, acides nucléiques ADN, ARN)
Qu’est-ce qu’un plastique?
Matériau qui constitué de macromolécules et qui peut être moulé ou modelé
Que sont les deux principaux types de polymères? Donne des exemples
Naturels (bois, cotton, laine, soie cuir) et synthétiques (Polystester, polystyrène)
Qu’est-ce qu’un thermoplastique?
- polymères qui remollissent (jusqu’à la liquéfaction) lorsque chauffés et durcissent en refroidissant
- les processus de ramollissement et durcissement sont réversibles et peuvent être répétés, ce qui favorise le recyclage
- sont relativement mous et ductiles
(par exemple du PVC)
Que sont les thermodurcissables?
- polymères qui acquièrent une dureté permanente lorsque chauffés
- cette durée permanente est le résultat de la formation de points de réticulation covalents, ce qui rend le recyclage difficile
(Par exemple epoxy)
Que sont les élastomères?
- polymères qui présentent des déformations réversibles prononcées lors de l’application d’une faible contrainte
- possèdent des modules d’élasticité à l’ordre du MPa et supportent de très grandes déformations (jusqu’à 1000 %) avant rupture
(Par exemple caoutchouc)
À quoi ressemblent les monocristaux de polymères issus de solution diluée?
Les monocristaux de polymères issus de solution diluée sont de minces plaquettes de forme régulière, d’une épaisseur de 10 à 20 nm.
Chaque plaquette contient plusieurs molécules, mais la longueur moyenne d’une chaîne est beaucoup plus grande que l’épaisseur de la plaquette.
De quoi dépendent la crystallinité d’un polymère?
De sa structure chimique et de son histoire thermique.
Par quelles transformations les parties amorphes et cristalline sont-elles modifiées?
Amophes par une transition vitreuse et cristalline par une fusion.
Explique ce graphique.
La ligne bleu correspond à un solide complètement amorphe (vitreux). Il devient liquide dès que sa température de transition vitreuse est atteinte.
La ligne verte à un solide semi-crystallin. Au point de transition vitreuse, des crystaux sont présents dans une matrice liquide. La température de fusion est significativement plus haute.
La ligne rouge correspond à un solide cristallin. Au-dessus de la température de transition vitreuse, il est toujours complètement solide et sa température de fusion est significativement plus élevée.
Explique comment se déforme un polymère semi-crystallin en fonction de la température selon ce graphique. Mentionner ce qui en est des propritétés physiques (RRÉDD)
Phase 1: Solide semi-cristallin, partie amorphe solide et partie cristalline solide.
Résistance/résilience: Peu résilient
Rigidité: Très rigide
Élasticité: Peu élastique
Dureté: Très dur
Ductilité: Peu ductile
Phase 2: La partie cristalline solide baigne dans la partie amorphe qui est maintenant liquide. Le solide a une consistance caoutchouteuse
Résistance/résilience: Très résilient
Rigidité: Peu rigide
Élasticité: Très élastique
Dureté: Assez mou
Ductilité: Assez ductile
Phase 3: La partie cristalline et solide sont liquides. Le polymère est visqueux.
Que sont les trois principaux themoplastiques et donne des exemples.
Polyéthylène de basse densité (LDPE) (sacs de plastique,)
Polyéthylène de haute densité (HDPE)
(Bouteille de jus d’orange)
Polystyrène (PS)
(Ustenciles de plastique, verres en styrofoam)
Qu’est-ce qu’un élastomère?
Un composé de polymères linéaires qui se trouvent à l’état liquide/cristallin à température ambiante, dont les forces de cohésion entre les chaînes adjacentes sont très faibles et sont légèrement réticulés.
Pourquoi chauffer un élastomère le contracte?
Plus un élastomère est en pelote, plus son entropie est élevée. Lorsqu’on l’étire, on réduit son entropie et il perd de la chaleur. Lorsqu’on lui redonne de la chaleur, son entropie remonte et se contracte de lui-même à sa forme à entropie élevée donc le plus contracté possible.
Quel changement un élastomère subira-t-il si on augmente le nombre de points de réticulation et pourquoi?
Son élasticité diminue et il résiste mieux à la chaleur, car il y a plus de liens entre les chaines de molécule ce que les liaisons covalentes entre les chaînes polymères limitent leur mouvement relatif, ce qui renforce la structure globale du matériau.
Quel est le processus pour créer du caoutchouc et quels matériaux sont utilisés?
Latex qui vient de la gomme d’un arbre (Hecvea brasiliensis ou cahuchu) et du souffre qui sont combinés par le processus de la vulcanisation.
Qu’est-ce qu’un alliage?
Un alliage est un mélange de plusieurs éléments chimiques, dont le principal constituant est un métal, et dont les caractéristiques sont celles d’un matériau métallique.
Qu’englobe la microstructure d’un alliage?
- le nombre de phases présentes, leurs
compositions, leurs proportions et leur
arrangement
Qu’est-ce qui définit la microstructure d’un alliage? Donne un exemple
La microstructure d’un alliage dépend de sa composition et son traitement
thermique (température de formation, vitesse de refroidissement à la
température ambiante).
Qu’est-ce qu’un alliage homogène?
Un alliage homogène est constitué d’une seule phase solide.
Pour obtenir un alliage homogène, il faut qu’il y ait miscibilité (capacité de deux substance de se combiner sans formation de phases distinctes) entre les éléments d’alliage.
De quoi dépend le mécanisme d’insertion d’un alliage?
la taille relative des deux types d’atome.
Qu’est-ce qu’un alliage de substitution?
Qu’est-ce qu’un alliage d’insertion?
Les atomes de plus petite
taille sont plutôt piégés dans
les sites interstitiels entre les
atomes de la matrice
cristalline pour former un
alliage d’insertion.
Voici de l’acier inox. Quels amomes sont les carbone, le fer, le nickel et le chrome? Pourquoi?
Le carbone est en ver et les autres sont interchangeables. Le carbone est significativement plus petit que les autres.
À quoi correspond une déformation plastique dans un métal?
Une déformation plastique macroscopique correspond au déplacement d’un grand nombre de dislocations.
