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Défauts dans les cristaux - 1

Plan

• 1 -- Introduction
• 2 -- Défauts ponctuels
  • 2.1 - Description des defauts
  • 2.2 - Association des defauts
  • 2.3 - Diffusion
• 3 -- Défauts linéaires
  • 3.1 - Description des defauts
  • 3.2 - Déformation plastique
• 4 -- Défauts plans
  • 4.1 - Surface libre
  • 4.2 - Joints de grain
  • 4.3 - Propriétés des interfaces
• 5 -- Défauts volumiques
  • 5.1 - Pores
  • 5.2 - Précipités

Nous avons vu dans les Éléments de cristallographie le modèle du cristal parfait. Cependant, ce modèle, bien que permettant de bien décrire certains phénomènes (déformation élastique, symétrie des cristaux...), est irréaliste et imprécis.

Le premier élément permettant de dire que le cristal parfait est irréaliste est que... ses dimensions sont finies, voir même petites à l'échelle humaine ; or, le cristal parfait est décrit comme un empilement infini de motifs. Donc, les faces extérieures d'un cristal constituent un défaut visible évident.

Le deuxième élément permettant de dire que le cristal parfait est irréaliste est que... la perfection n'existe pas ! Lorsque l'on a des briques, il est en effet plus facile d'en faire un tas que de monter un mur. Il y a donc un équilibre entre l'organisation parfaite, qui permet de minimiser l'énergie de chaque atome, et le désordre total (l'entropie), qui permet de minimiser "l'énergie de construction".

Pour des raisons pratiques, nous ne parlerons pas ici des cristaux moléculaires. Nous allons donc aborder les quatre types de défauts des cristaux :

• les défauts ponctuels (dimension 0) ;
• les défauts linéaires ou dislocations (dimension 1) ;
• les défauts surfaciques (dimension 2) ;
• les défauts volumiques (dimension 3).

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