Nick Connor

Une liaison chimique est une attraction durable entre ces atomes, ions ou molécules qui permet la formation de composés chimiques. La liaison peut résulter de la force électrostatique d’attraction entre des ions chargés de manière opposée comme dans les liaisons ioniques ou par le partage d’électrons comme dans les liaisons covalentes. Par conséquent, la force électromagnétique joue un rôle majeur dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets rencontrés dans la vie quotidienne.

Liaison ionique

Une liaison ionique est une liaison chimique, dans laquelle un ou plusieurs électrons sont entièrement transférés d’un atome d’un élément à l’atome de l’autre, et les éléments sont maintenus ensemble par la force d’attraction due à la polarité opposée de la charge. Ce type de liaison chimique est typique entre des éléments à grande différence d’électronégativité (c’est-à-dire des éléments situés aux extrémités horizontales du tableau périodique). Une liaison ionique se trouve toujours dans les composés composés d’éléments métalliques et non métalliques. Il n’y a pas de valeur précise qui distingue la liaison ionique de la liaison covalente, mais une différence d’ électronégativité supérieure à 1,7 est susceptible d’être ionique tandis qu’une différence inférieure à 1,7 est susceptible d’être covalente.

La liaison ionique conduit à séparer les ions positifs et négatifs. Dans le processus, tous les atomes acquièrent des configurations de gaz stables ou inertes (c’est-à-dire des coquilles orbitales complètement remplies) et, en plus, une charge électrique – c’est-à-dire qu’ils deviennent des ions. Par exemple, le sel de table courant est le chlorure de sodium. Le chlorure de sodium (NaCl) est le matériau ionique classique. Un atome de sodium peut assumer la structure électronique du néon par un transfert de son électron de valence 3s à un atome de chlore. Après un tel transfert, l’ion chlore acquiert une charge nette négative, une configuration électronique identique à celle de l’argon ; il est également plus grand que l’atome de chlore. Ces ions sont ensuite attirés les uns vers les autres dans un rapport 1:1 pour former du chlorure de sodium (NaCl).

Na + Cl → Na⁺ + Cl ^– → NaCl

Les composés ioniques conduisent l’électricité lorsqu’ils sont fondus ou en solution, généralement sous forme solide. Les composés ioniques ont généralement un point de fusion élevé, en fonction de la charge des ions qui les composent. Plus les charges sont élevées, plus les forces de cohésion sont fortes et plus le point de fusion est élevé. Ils ont également tendance à être solubles dans l’eau; plus les forces de cohésion sont fortes, plus la solubilité est faible.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

Voir au dessus:

Liaison chimique

Une liaison chimique est une attraction durable entre ces atomes, ions ou molécules qui permet la formation de composés chimiques. La liaison peut résulter de la force électrostatique d’attraction entre des ions chargés de manière opposée comme dans les liaisons ioniques ou par le partage d’électrons comme dans les liaisons covalentes. Par conséquent, la force électromagnétique joue un rôle majeur dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets rencontrés dans la vie quotidienne.

Liaison hydrogène

Une liaison hydrogène peut être intermoléculaire (se produisant entre des molécules distinctes) ou intramoléculaire (se produisant entre des parties de la même molécule). La liaison hydrogène est une force d’attraction principalement électrostatique entre un atome d’hydrogène (H) qui est lié de manière covalente à un atome ou un groupe plus électronégatif.

Un hydrogène est un exemple fort d’interaction entre deux dipôles permanents. La grande différence d’électronégativité entre l’hydrogène et le fluor, l’azote et l’oxygène, couplée à leurs paires d’électrons isolés, provoque de fortes forces électrostatiques entre les molécules. Un exemple omniprésent de liaison hydrogène se trouve entre les molécules d’eau. Les liaisons hydrogène sont responsables des points d’ébullition élevés de l’eau. Chaque molécule H₂O a deux atomes d’hydrogène qui peuvent se lier à des atomes d’oxygène. De plus, son seul atome O peut se lier à deux atomes d’hydrogène d’autres H₂O molécules. Ainsi, pour la glace solide, chaque molécule d’eau participe à quatre liaisons hydrogène, contribuant à créer un réseau hexagonal ouvert. Le point d’ébullition élevé de l’eau liquide est dû au nombre élevé de liaisons hydrogène que chaque molécule peut former, par rapport à sa faible masse moléculaire. En raison de la difficulté de rompre ces liaisons, l’eau a un point d’ébullition, un point de fusion et une viscosité très élevés par rapport à des liquides par ailleurs similaires non reliés par des liaisons hydrogène.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

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Liaison chimique

Une liaison chimique est une attraction durable entre ces atomes, ions ou molécules qui permet la formation de composés chimiques. La liaison peut résulter de la force électrostatique d’attraction entre des ions chargés de manière opposée comme dans les liaisons ioniques ou par le partage d’électrons comme dans les liaisons covalentes. Par conséquent, la force électromagnétique joue un rôle majeur dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets rencontrés dans la vie quotidienne.

Lien métallique

Une liaison métallique est une liaison chimique, dans laquelle les atomes ne partagent pas ou n’échangent pas d’électrons pour se lier. Au lieu de cela, de nombreux électrons (environ un pour chaque atome) sont plus ou moins libres de se déplacer dans le métal, de sorte que chaque électron peut interagir avec de nombreux atomes fixes. Les électrons libres protègent les noyaux ioniques chargés positivement des forces électrostatiques mutuellement répulsives qu’ils exerceraient autrement les uns sur les autres; par conséquent, la liaison métallique est de caractère non directionnel. La liaison métallique se trouve dans les métaux et leurs alliages. Le libre mouvement ou la délocalisation des électrons de liaison conduit à des propriétés métalliques classiques telles que le lustre (réflectivité de la lumière de surface), la conductivité électrique et thermique, la ductilité et la résistance à la traction élevée.

Le métal est un matériau (généralement solide) comprenant un ou plusieurs éléments métalliques (par exemple, le fer, l’aluminium, le cuivre, le chrome, le titane, l’or, le nickel), et souvent aussi des éléments non métalliques (par exemple, le carbone, l’azote, l’oxygène) en quantités relativement faibles . La particularité des métaux en ce qui concerne leur structure est la présence de porteurs de charge, en particulier d’ électrons. Cette caractéristique est donnée par la nature de la liaison métallique. Les conductivités électriques et thermiques des métaux proviennent du fait que leurs électrons externes sont délocalisés.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

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Liaison chimique

Une liaison chimique est une attraction durable entre ces atomes, ions ou molécules qui permet la formation de composés chimiques. La liaison peut résulter de la force électrostatique d’attraction entre des ions chargés de manière opposée comme dans les liaisons ioniques ou par le partage d’électrons comme dans les liaisons covalentes. Par conséquent, la force électromagnétique joue un rôle majeur dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets rencontrés dans la vie quotidienne.

Liaisons intramoléculaires

• Liaison ionique. Une liaison ionique est une liaison chimique, dans laquelle un ou plusieurs électrons sont entièrement transférés d’un atome d’un élément à l’atome de l’autre, et les éléments sont maintenus ensemble par la force d’attraction due à la polarité opposée de la charge. Ce type de liaison chimique est typique entre les éléments avec une grande différence d’électronégativité.
• Liaison covalente. Une liaison covalente est une liaison chimique formée par des électrons partagés. Les électrons de Valence sont partagés lorsqu’un atome a besoin d’électrons pour compléter sa coque externe et peut partager ces électrons avec son voisin. Les électrons font alors partie des deux atomes et les deux coquilles sont remplies.
• Liaison métallique. Une liaison métallique est une liaison chimique, dans laquelle les atomes ne partagent pas ou n’échangent pas d’électrons pour se lier. Au lieu de cela, de nombreux électrons (environ un pour chaque atome) sont plus ou moins libres de se déplacer dans le métal, de sorte que chaque électron peut interagir avec de nombreux atomes fixes.

Liaison ionique

Une liaison ionique est une liaison chimique, dans laquelle un ou plusieurs électrons sont entièrement transférés d’un atome d’un élément à l’atome de l’autre, et les éléments sont maintenus ensemble par la force d’attraction due à la polarité opposée de la charge. Ce type de liaison chimique est typique entre des éléments à grande différence d’électronégativité (c’est-à-dire des éléments situés aux extrémités horizontales du tableau périodique). Une liaison ionique se trouve toujours dans les composés composés d’éléments métalliques et non métalliques. Il n’y a pas de valeur précise qui distingue la liaison ionique de la liaison covalente, mais une différence d’ électronégativité supérieure à 1,7 est susceptible d’être ionique tandis qu’une différence inférieure à 1,7 est susceptible d’être covalente.

La liaison ionique conduit à séparer les ions positifs et négatifs. Dans le processus, tous les atomes acquièrent des configurations de gaz stables ou inertes (c’est-à-dire des coquilles orbitales complètement remplies) et, en plus, une charge électrique – c’est-à-dire qu’ils deviennent des ions. Par exemple, le sel de table courant est le chlorure de sodium. Le chlorure de sodium (NaCl) est le matériau ionique classique. Un atome de sodium peut assumer la structure électronique du néon par un transfert de son électron de valence 3s à un atome de chlore. Après un tel transfert, l’ion chlore acquiert une charge nette négative, une configuration électronique identique à celle de l’argon ; il est également plus grand que l’atome de chlore. Ces ions sont ensuite attirés les uns vers les autres dans un rapport 1:1 pour former du chlorure de sodium (NaCl).

Na + Cl → Na⁺ + Cl ⁻ → NaCl

Les composés ioniques conduisent l’électricité lorsqu’ils sont fondus ou en solution, généralement sous forme solide. Les composés ioniques ont généralement un point de fusion élevé, en fonction de la charge des ions qui les composent. Plus les charges sont élevées, plus les forces de cohésion sont fortes et plus le point de fusion est élevé. Ils ont également tendance à être solubles dans l’eau; plus les forces de cohésion sont fortes, plus la solubilité est faible.

Lien métallique

Une liaison métallique est une liaison chimique, dans laquelle les atomes ne partagent pas ou n’échangent pas d’électrons pour se lier. Au lieu de cela, de nombreux électrons (environ un pour chaque atome) sont plus ou moins libres de se déplacer dans le métal, de sorte que chaque électron peut interagir avec de nombreux atomes fixes. Les électrons libres protègent les noyaux ioniques chargés positivement des forces électrostatiques mutuellement répulsives qu’ils exerceraient autrement les uns sur les autres; par conséquent, la liaison métallique est de caractère non directionnel. La liaison métallique se trouve dans les métaux et leurs alliages. Le libre mouvement ou la délocalisation des électrons de liaison conduit à des propriétés métalliques classiques telles que le lustre (réflectivité de la lumière de surface), la conductivité électrique et thermique, la ductilité et la résistance à la traction élevée.

Le métal est un matériau (généralement solide) comprenant un ou plusieurs éléments métalliques (par exemple, le fer, l’aluminium, le cuivre, le chrome, le titane, l’or, le nickel), et souvent aussi des éléments non métalliques (par exemple, le carbone, l’azote, l’oxygène) en quantités relativement faibles . La particularité des métaux en ce qui concerne leur structure est la présence de porteurs de charge, en particulier d’ électrons. Cette caractéristique est donnée par la nature de la liaison métallique. Les conductivités électriques et thermiques des métaux proviennent du fait que leurs électrons externes sont délocalisés.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. González-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1.
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

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Liaison chimique

Une liaison chimique est une attraction durable entre ces atomes, ions ou molécules qui permet la formation de composés chimiques. La liaison peut résulter de la force électrostatique d’attraction entre des ions chargés de manière opposée comme dans les liaisons ioniques ou par le partage d’électrons comme dans les liaisons covalentes. Par conséquent, la force électromagnétique joue un rôle majeur dans la détermination des propriétés internes de la plupart des objets rencontrés dans la vie quotidienne.

Liaisons intramoléculaires

• Liaison ionique. Une liaison ionique est une liaison chimique, dans laquelle un ou plusieurs électrons sont entièrement transférés d’un atome d’un élément à l’atome de l’autre, et les éléments sont maintenus ensemble par la force d’attraction due à la polarité opposée de la charge. Ce type de liaison chimique est typique entre les éléments avec une grande différence d’électronégativité.
• Liaison covalente. Une liaison covalente est une liaison chimique formée par des électrons partagés. Les électrons de Valence sont partagés lorsqu’un atome a besoin d’électrons pour compléter sa coque externe et peut partager ces électrons avec son voisin. Les électrons font alors partie des deux atomes et les deux coquilles sont remplies.
• Liaison métallique. Une liaison métallique est une liaison chimique, dans laquelle les atomes ne partagent pas ou n’échangent pas d’électrons pour se lier. Au lieu de cela, de nombreux électrons (environ un pour chaque atome) sont plus ou moins libres de se déplacer dans le métal, de sorte que chaque électron peut interagir avec de nombreux atomes fixes.

Liaison ionique

Une liaison ionique est une liaison chimique, dans laquelle un ou plusieurs électrons sont entièrement transférés d’un atome d’un élément à l’atome de l’autre, et les éléments sont maintenus ensemble par la force d’attraction due à la polarité opposée de la charge. Ce type de liaison chimique est typique entre des éléments à grande différence d’électronégativité (c’est-à-dire des éléments situés aux extrémités horizontales du tableau périodique). Une liaison ionique se trouve toujours dans les composés composés d’éléments métalliques et non métalliques. Il n’y a pas de valeur précise qui distingue la liaison ionique de la liaison covalente, mais une différence d’ électronégativité supérieure à 1,7 est susceptible d’être ionique tandis qu’une différence inférieure à 1,7 est susceptible d’être covalente.

La liaison ionique conduit à séparer les ions positifs et négatifs. Dans le processus, tous les atomes acquièrent des configurations de gaz stables ou inertes (c’est-à-dire des coquilles orbitales complètement remplies) et, en plus, une charge électrique – c’est-à-dire qu’ils deviennent des ions. Par exemple, le sel de table courant est le chlorure de sodium. Le chlorure de sodium (NaCl) est le matériau ionique classique. Un atome de sodium peut assumer la structure électronique du néon par un transfert de son électron de valence 3s à un atome de chlore. Après un tel transfert, l’ion chlore acquiert une charge nette négative, une configuration électronique identique à celle de l’argon ; il est également plus grand que l’atome de chlore. Ces ions sont ensuite attirés les uns vers les autres dans un rapport 1:1 pour former du chlorure de sodium (NaCl).

Na + Cl → Na⁺ + Cl ^– → NaCl

Les composés ioniques conduisent l’électricité lorsqu’ils sont fondus ou en solution, généralement sous forme solide. Les composés ioniques ont généralement un point de fusion élevé, en fonction de la charge des ions qui les composent. Plus les charges sont élevées, plus les forces de cohésion sont fortes et plus le point de fusion est élevé. Ils ont également tendance à être solubles dans l’eau; plus les forces de cohésion sont fortes, plus la solubilité est faible.

Une liaison covalente

Une liaison covalente est une liaison chimique formée par des électrons partagés. Les électrons de Valence sont partagés lorsqu’un atome a besoin d’électrons pour compléter sa coque externe et peut partager ces électrons avec son voisin. Les électrons font alors partie des deux atomes et les deux coquilles sont remplies. Ces paires d’électrons sont appelées paires partagées ou paires de liaison, et l’équilibre stable des forces attractives et répulsives entre les atomes, lorsqu’ils partagent des électrons, est appelé liaison covalente.

Le type le plus simple et le plus courant est une liaison simple dans laquelle deux atomes partagent deux électrons. D’autres types comprennent la double liaison (par exemple H₂C = CH₂), la triple liaison, les liaisons à un et trois électrons, la liaison à deux électrons à trois centres et la liaison à quatre électrons à trois centres.

La covalence est la plus grande entre des atomes d’ électronégativités similaires. Ainsi, la liaison covalente n’exige pas nécessairement que les deux atomes soient des mêmes éléments, seulement qu’ils soient d’ électronégativité comparable (c’est-à-dire des éléments proches les uns des autres dans le tableau périodique). Il n’y a pas de valeur précise qui distingue la liaison ionique de la liaison covalente, mais une différence d’électronégativité supérieure à 1,7 est susceptible d’être ionique tandis qu’une différence inférieure à 1,7 est susceptible d’être covalente.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

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Liaison chimique

En général, les solides se caractérisent par une rigidité structurelle et une résistance aux changements de forme ou de volume. Contrairement à un liquide, un objet solide ne s’écoule pas pour prendre la forme de son récipient, ni ne se dilate pour remplir tout le volume dont il dispose comme le fait un gaz. Les solides ont de plus grandes attractions interatomiques que les liquides et les gaz. Cependant, il existe de grandes variations dans les propriétés des matériaux solides utilisés à des fins d’ingénierie. Les propriétés des matériaux dépendent de leurs liaisons interatomiques. Ces mêmes liaisons dictent également l’espace entre la configuration des atomes dans les solides.

Solides cristallins

Les atomes d’un solide cristallin sont étroitement liés les uns aux autres, soit dans un réseau géométrique régulier (solides cristallins, qui comprennent les métaux et la glace ordinaire). Un matériau cristallin est un matériau dans lequel les atomes sont situés dans un réseau répétitif ou périodique sur de grandes distances atomiques, c’est-à-dire qu’il existe un ordre à longue portée, tel que lors de la solidification, les atomes se positionneront dans un motif tridimensionnel répétitif, en où chaque atome est lié à ses atomes voisins les plus proches. Tous les solides ne sont pas des monocristaux. Par exemple, lorsque l’eau liquide commence à geler, le changement de phase commence par de petits cristaux de glace qui se développent jusqu’à fusionner, formant une structure polycristalline. Dans le dernier bloc de glace, chacun des petits cristaux (appelés « grains« ) est un vrai cristal avec un arrangement périodique d’atomes, mais l’ensemble du polycristal n’a pas d’arrangement périodique d’atomes, car le motif périodique est rompu aux joints de grains.

Treillis de cristal

Certaines des propriétés des solides cristallins dépendent de la structure cristalline du matériau, de la manière dont les atomes, les ions ou les molécules sont disposés dans l’espace. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de tels motifs connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Trois structures cristallines relativement simples se retrouvent pour la plupart des métaux courants:

• 

  Cubique centré sur le corps – bcc. Dans un arrangement d’atomes bcc (BCC), la cellule unitaire se compose de huit atomes aux coins d’un cube et d’un atome au centre du corps du cube. Dans un arrangement bcc, une cellule unitaire contient (8 atomes de coin × ⅛) + (1 atome central × 1) = 2 atomes. Le garnissage est plus efficace (68%) que le simple cubique et la structure est courante pour les métaux alcalins et les métaux de transition précoce. Les métaux contenant des structures BCC comprennent la ferrite, le chrome, le vanadium, le molybdène et le tungstène. Ces métaux possèdent une résistance élevée et une faible ductilité.

• Cubique à faces centrées – fcc. Dans un arrangement d’atomes fcc (FCC), la cellule unitaire se compose de huit atomes aux coins d’un cube et d’un atome au centre de chacune des faces du cube. Dans un arrangement fcc, une cellule unitaire contient (8 atomes de coin × ⅛) + (6 atomes de face × ½) = 4 atomes. Cette structure, avec son parent hexagonal (hcp), a le garnissage le plus efficace (74%). Les métaux contenant des structures FCC comprennent l’austénite, l’aluminium, le cuivre, le plomb, l’argent, l’or, le nickel, le platine et le thorium. Ces métaux possèdent une faible résistance et une ductilité élevée.
• Hexagonal Compact – hcp. Dans un arrangement d’atomes hcp (HCP), la cellule unitaire est constituée de trois couches d’atomes. Les couches supérieure et inférieure contiennent six atomes aux coins d’un hexagone et un atome au centre de chaque hexagone. La couche intermédiaire contient trois atomes nichés entre les atomes des couches supérieure et inférieure, d’où le nom de compact. Hexagonal Close Packed (hcp) est l’un des deux types simples de garnissage atomique avec la densité la plus élevée, l’autre étant le cubique à faces centrées (fcc). Cependant, contrairement au fcc, ce n’est pas un réseau de Bravais car il existe deux ensembles non équivalents de points de réseau. Les métaux contenant des structures HCP comprennent le béryllium, le magnésium, le zinc, le cadmium, le cobalt, le thallium et le zirconium. Les métaux HCP ne sont pas aussi ductiles que les métaux FCC.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

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Structure cristalline

En général, les solides se caractérisent par une rigidité structurelle et une résistance aux changements de forme ou de volume. Contrairement à un liquide, un objet solide ne s’écoule pas pour prendre la forme de son récipient, ni ne se dilate pour remplir tout le volume dont il dispose comme le fait un gaz. Les solides ont de plus grandes attractions interatomiques que les liquides et les gaz. Cependant, il existe de grandes variations dans les propriétés des matériaux solides utilisés à des fins d’ingénierie. Les propriétés des matériaux dépendent de leurs liaisons interatomiques. Ces mêmes liaisons dictent également l’espace entre la configuration des atomes dans les solides.

Solides amorphes

Les solides amorphes, ou solides non cristallins, n’ont pas d’arrangement régulier de leurs molécules et n’ont pas l’ordre à longue distance caractéristique des solides cristallins. Les matériaux amorphes ont les propriétés des solides, ils se caractérisent également par une rigidité structurelle et une résistance aux changements de forme ou de volume. Ils ont une forme et un volume définis et se diffusent lentement. Les matériaux comme le verre et la paraffine sont considérés comme amorphes. Ces matériaux manquent également de points de fusion bien définis. À bien des égards, ils ressemblent à des liquides qui s’écoulent très lentement à température ambiante.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

Voir au dessus:

Structure cristalline

Certaines des propriétés des solides cristallins dépendent de la structure cristalline du matériau, de la manière dont les atomes, les ions ou les molécules sont disposés dans l’espace. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de tels motifs connus sous le nom de réseaux de Bravais.

Trois structures cristallines relativement simples se retrouvent pour la plupart des métaux courants:

• 

  Cubique centré sur le corps – bcc. Dans un arrangement d’atomes cubique centré sur le corps (bcc), la cellule unitaire se compose de huit atomes aux coins d’un cube et d’un atome au centre du corps du cube. Dans un arrangement bcc, une cellule unitaire contient (8 atomes de coin × ⅛) + (1 atome central × 1) = 2 atomes. Le garnissage est plus efficace (68%) que le simple cubique et la structure est courante pour les métaux alcalins et les métaux de transition précoce. Les métaux contenant des structures BCC comprennent la ferrite, le chrome, le vanadium, le molybdène et le tungstène. Ces métaux possèdent une résistance élevée et une faible ductilité.

• Cubique à faces centrées – fcc. Dans un arrangement d’atomes cubique à faces centrées (fcc), la cellule unitaire se compose de huit atomes aux coins d’un cube et d’un atome au centre de chacune des faces du cube. Dans un arrangement fcc, une cellule unitaire contient (8 atomes de coin × ⅛) + (6 atomes de face × ½) = 4 atomes. Cette structure, avec son parent hexagonal (hcp), a le garnissage le plus efficace (74%). Les métaux contenant des structures FCC comprennent l’austénite, l’aluminium, le cuivre, le plomb, l’argent, l’or, le nickel, le platine et le thorium. Ces métaux possèdent une faible résistance et une ductilité élevée.
• Hexagonal Compact – hcp. Dans un arrangement d’atomes hexagonal compact (hcp), la cellule unitaire est constituée de trois couches d’atomes. Les couches supérieure et inférieure contiennent six atomes aux coins d’un hexagone et un atome au centre de chaque hexagone. La couche intermédiaire contient trois atomes nichés entre les atomes des couches supérieure et inférieure, d’où le nom de compact. Hexagonal Close Packed (hcp) est l’un des deux types simples de garnissage atomique avec la densité la plus élevée, l’autre étant le cubique à faces centrées (fcc). Cependant, contrairement au fcc, ce n’est pas un réseau de Bravais car il existe deux ensembles non équivalents de points de réseau. Les métaux contenant des structures HCP comprennent le béryllium, le magnésium, le zinc, le cadmium, le cobalt, le thallium et le zirconium. Les métaux HCP ne sont pas aussi ductiles que les métaux FCC.

Facteur de tassement atomique – APF

En cristallographie, le facteur de garnissage atomique (APF), l’efficacité de garnissage ou la fraction de garnissage est la somme des volumes de sphère de tous les atomes dans une cellule unitaire (en supposant le modèle de sphère dure atomique) divisé par le volume de la cellule unitaire.

Par convention, l’APF est déterminé en supposant que les atomes sont des sphères rigides. Le rayon des sphères est pris comme étant la valeur maximale telle que les atomes ne se chevauchent pas. En science des matériaux, le facteur de garnissage atomique d’une cellule unitaire explique de nombreuses propriétés des matériaux. Par exemple, les métaux avec un facteur de tassement atomique élevé auront une malléabilité ou une ductilité plus élevée, similaire à la façon dont une route est plus lisse lorsque les pierres sont plus proches les unes des autres, permettant aux atomes métalliques de glisser plus facilement les uns sur les autres.

Par exemple, dans un arrangement fcc, une cellule unitaire contient (8 atomes de coin × ⅛) + (6 atomes de face × ½) = 4 atomes. Cette structure, avec son parent hexagonal (hcp), a le garnissage le plus efficace (74%).

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

Voir au dessus:

Structure cristalline

Certaines des propriétés des solides cristallins dépendent de la structure cristalline du matériau, de la manière dont les atomes, les ions ou les molécules sont disposés dans l’espace. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais. Trois structures cristallines relativement simples se trouvent pour la plupart des métaux courants.

Hexagonal Compact

Dans un arrangement d’atomes hexagonal compact (hcp), la cellule unitaire est constituée de trois couches d’atomes. Les couches supérieure et inférieure contiennent six atomes aux coins d’un hexagone et un atome au centre de chaque hexagone. La couche intermédiaire contient trois atomes nichés entre les atomes des couches supérieure et inférieure, d’où le nom de compact. Hexagonal Close Packed (hcp) est l’un des deux types simples de garnissage atomique avec la densité la plus élevée, l’autre étant le cubique à faces centrées (fcc). Cependant, contrairement au fcc, ce n’est pas un réseau de Bravais car il existe deux ensembles non équivalents de points de réseau. Les métaux contenant des structures HCP comprennent le béryllium, le magnésium, le zinc, le cadmium, le cobalt, le thallium et le zirconium. Les métaux HCP ne sont pas aussi ductiles que les métaux FCC.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
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6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

Voir au dessus:

Structure cristalline

Certaines des propriétés des solides cristallins dépendent de la structure cristalline du matériau, de la manière dont les atomes, les ions ou les molécules sont disposés dans l’espace. Un réseau cristallin est un motif répétitif de points mathématiques qui s’étend dans tout l’espace. Les forces de la liaison chimique provoquent cette répétition. C’est ce motif répété qui contrôle les propriétés telles que la résistance, la ductilité, la densité, la conductivité (propriété de conduire ou de transmettre la chaleur, l’électricité, etc.) et la forme. Il existe 14 types généraux de ces modèles connus sous le nom de réseaux de Bravais. Trois structures cristallines relativement simples se trouvent pour la plupart des métaux courants.

Cubique face centrée

Dans un arrangement d’atomes cubique à faces centrées (fcc), la cellule unitaire se compose de huit atomes aux coins d’un cube et d’un atome au centre de chacune des faces du cube. Dans un arrangement fcc, une cellule unitaire contient (8 atomes de coin × ⅛) + (6 atomes de face × ½) = 4 atomes. Cette structure, avec son parent hexagonal (hcp), a le garnissage le plus efficace (74%). Les métaux contenant des structures FCC comprennent l’austénite, l’aluminium, le cuivre, le plomb, l’argent, l’or, le nickel, le platine et le thorium. Ces métaux possèdent une faible résistance et une ductilité élevée.

1. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 et 2. Janvier 1993.
2. Département américain de l’énergie, science des matériaux. DOE Fundamentals Handbook, Volume 2 et 2. Janvier 1993.
3. William D. Callister, David G. Rethwisch. Science et génie des matériaux : une introduction 9e édition, Wiley ; 9 édition (4 décembre 2013), ISBN-13 : 978-1118324578.
4. En ligneEberhart, Mark (2003). Pourquoi les choses se cassent : Comprendre le monde par la manière dont il se décompose. Harmonie. ISBN 978-1-4000-4760-4.
5. Gaskell, David R. (1995). Introduction à la thermodynamique des matériaux (4e éd.). Éditions Taylor et Francis. ISBN 978-1-56032-992-3.
6. Gonzalez-Viñas, W. & Mancini, HL (2004). Une introduction à la science des matériaux. Presse universitaire de Princeton. ISBN 978-0-691-07097-1
7. Ashby, Michael; Hugh Shercliff; David Cebon (2007). Matériaux: ingénierie, science, traitement et conception (1ère éd.). Butterworth-Heinemann. ISBN 978-0-7506-8391-3.
8. JR Lamarsh, AJ Baratta, Introduction au génie nucléaire, 3e éd., Prentice-Hall, 2001, ISBN : 0-201-82498-1.

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Structure cristalline