Qu’est-ce qu’un défaut de substitution – Défauts cristallographiques – Définition

Comme cela a été écrit , 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 ordre répétitif à trois modèle dimensionnel, dans lequel chaque atome est lié à ses atomes voisins les plus proches. Mais la réalité est différente, les vrais cristaux ne sont jamais parfaits. Il y a toujours des défauts. L’influence de ces défauts n’est pas toujours défavorable, et souvent des caractéristiques spécifiques sont délibérément façonnées par l’introduction de quantités ou de nombres contrôlés de défauts particuliers.

Défauts de substitution

En raison des limitations fondamentales des méthodes de purification des matériaux, les matériaux ne sont jamais purs à 100 %, ce qui induit par définition des défauts dans la structure cristalline. Les défauts de substitution résultent d’une impureté présente à une position du réseau. Pour le type substitutionnel, les atomes de soluté ou d’impureté remplacent ou se substituent aux atomes hôtes . Plusieurs caractéristiques des atomes de soluté et de solvant déterminent le degré de dissolution du premier dans le second. Celles-ci sont exprimées par les règles de Hume-Rothery. Selon ces règles, des solutions solides de substitution peuvent se former si le soluté et le solvant ont :

• Rayons atomiques similaires (différence de 15 % ou moins)
• Même structure cristalline
• Électronégativités similaires
• De valence similaire, une solution solide se mélange avec d’autres pour former une nouvelle solution

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:

Défauts cristallographiques