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Défauts dans les cristaux - 9

Plan

• 5.1 - Pores
• 5.2 - Précipités

5.1 - Pores

Les pores sont des «bulles» dans la matière.

Cela peut être des bulles de vide, obtenues par condensation de lacunes : si le cristal contient de nombreuses lacunes, celles-ci diffusent et se regroupent pour former une cavité vide. La présence de nombreuses lacunes peut être due à :

• la température : plus la température est élevée, plus les atomes vont pouvoir bouger et laisser des espaces vides ;
• la diffusion lacunaire : si la matière diffuse d'un côté, les lacunes diffusent en sens inverse et viennent s'accumuler (effet Kirkendall) ;
• l'irradiation : l'irradiation par des photons de haute énergie (rayons X ou γ) ou par des particules accélérées (électrons, neutrons...) peut déloger des atomes de leur position et créer des lacunes.

Fig. 5-1 : Création de pore par condensation de lacunes

Ces bulles peuvent également contenir du gaz :

• soit il s'agit d'une lacune vide, dans laquelle arrive du gaz ; ce gaz peut être dissout dans le cristal, des atomes interstitiels ou en substitution se recombinant dans le pore (cas de l'hydrogène dans l'acier, bulles d'oxygène dans certains oxydes) ;
• le gaz peut venir par une fissure qui se crée entre le pore et la surface du solide ;
• il peut également s'agir de gaz formé à partir des atomes du cristal par un rayonnement ionisant (cas du gonflement des combustibles nucléaires).

Les parois de ces bulles répondent aux mêmes lois que les surfaces libres ; pour diminuer l'énergie de surface, on en général a des parois planes suivant des plans denses du cristal. On dit que les pores sont «facettés».

De même que les défaut ponctuels, les pores ont tendance à se former aux interfaces (joints de grain, interface entre deux phases différentes).

Fig. 5-2 : Pores facettés qui se sont formés lors de l'oxydation du métal, à l'intersection métal (FeAl)/oxyde (Al₂O₃)

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Fin (provisoire...)

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