Cristallo-chimie : Comprendre la formation des alliages ENS-Abidjan

A propos du cours

Le monde qui nous entoure est principalement formé d’espèces solides : la terre qui nous porte, les matériaux de construction, les métaux, les matières plastiques, etc. La conception et la fabrication de matériaux nouveaux, aux propriétés souvent étonnantes (alliages spéciaux, matériaux composites très légers et très résistants, cristaux liquides, semi-conducteurs, etc.) constitue un domaine très actif de la recherche et de la technologie modernes. Les solides sont beaucoup plus divers, dans leurs structures et dans leurs propriétés que les liquides et, a fortiori, les gaz. Certains sont très durs (diamant, roches), d’autres moins (caoutchouc, plomb) ; certains sont légers (aluminium), d’autres lourds (or, platine) ; certains sont conducteurs d’électricité (métaux), d’autres isolants (porcelaine, bakélite) ; certains fondent à très haute température (chaux, diamant), d’autres à très basse température (paraffine). Comme le suggèrent ces différences, il n’y a pas un état solide, mais des états solides. Les solides peuvent différer par leur structure : solides cristallins ou amorphes. L’observation à l’œil nu, à la loupe ou au microscope peut déjà donner des indications. Un morceau de verre peut avoir une forme quelconque mais un cristal présente une forme déterminée dont les faces sont planes. C’est le cas notamment du sel et du sucre qui sont dans notre cuisine ; ils sont en fait constitués d’une multitude de petits cubes translucides de formes régulières (cristaux). Nous verrons dans la première partie de ce cours, après un bref rappel de cristallochimie, différents types de structures cristallines. Dans la deuxième et dernière partie, une introduction à l’étude des équilibres entre phases, notions fondamentales dans la conception de nouveaux matériaux technologiquement performants, sera abordée.