Séance de cours

Diffusion dans les alliages composés

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Dans cours

MSE-209: Transfer phenomena in materials science

Ce cours porte sur le transfert de la chaleur par conduction, convection et rayonnement, ainsi que sur la diffusion à l'état solide. D'après les règles phénoménologiques (Equations de Fourrier et Fick), des problèmes de solution 1-D et 2-D ainsi que modèle ...

Description

Cette séance de cours traite de sujets tels que la diffusion dans les alliages composés, y compris les alliages dilués, les alliages binaires et la séparation des phases. Il traite également de la diffusion chimique et de la diffusion dans les cristaux ioniques, ainsi que de l'effet Kirkendall et de l'équation Darken. La présentation se décline dans le facteur thermodynamique, la diffusion mutuelle dans les cristaux ioniques et les facteurs affectant la diffusion. En outre, il explore les défauts des cristaux ioniques, tels que les défauts Schottky et Frenkel, et l'équation de Nernst-Planck. La séance de cours se termine par un résumé de la diffusion dans les alliages composés, mettant l'accent sur les alliages dilués, les alliages binaires et la séparation de phase.

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Concepts associés (26)

Diffusion de la matière

La diffusion de la matière, ou diffusion chimique, désigne la tendance naturelle d'un système à rendre uniforme le potentiel chimique de chacune des espèces chimiques qu'il comporte. La diffusion chimique est un phénomène de transport irréversible qui tend à homogénéiser la composition du milieu. Dans le cas d'un mélange binaire et en l'absence des gradients de température et de pression, la diffusion se fait des régions de plus forte concentration vers les régions de concentration moindre.

Défaut cristallin

vignette|Défauts ponctuels vus au MET (a, atome de S substitué par Mo) et lacunes (b, atomes de S manquants). Echelle barre: 1 nm. Un 'défaut cristallin' est une interruption de la périodicité du cristal. La périodicité d'un cristal représente la répétition régulière des positions atomiques dans les trois directions de l'espace. Les motifs réguliers sont interrompus par des défauts cristallographiques. Ils peuvent être ponctuels (dimension 0), linéaires (dimension 1), planaires (dimension 2) ou volumiques (dimension 3).

Défaut ponctuel

En cristallographie, les défauts ponctuels sont des défauts dans l'organisation des cristaux qui ne concernent que des nœuds isolés. Le cristal parfait est un empilement régulier et infini d'atomes, ions ou molécules. Considérons le cas simple d'un cristal atomique ou ionique. Un défaut ponctuel typique est l'absence d'un atome (lacune), la présence d'un atome du réseau entre les atomes (défaut interstitiel), la présence d'un atome étranger entre les atomes du réseau (solution solide interstitielle) ou à la place d'un atome du réseau (solution solide de substitution).

Schottky defect

A Schottky defect is an excitation of the site occupations in a crystal lattice leading to point defects named after Walter H. Schottky. In ionic crystals, this defect forms when oppositely charged ions leave their lattice sites and become incorporated for instance at the surface, creating oppositely charged vacancies. These vacancies are formed in stoichiometric units, to maintain an overall neutral charge in the ionic solid. Schottky defects consist of unoccupied anion and cation sites in a stoichiometric ratio.

Système thermodynamique

En thermodynamique classique, un système thermodynamique est une portion de l'Univers que l'on isole par la pensée du reste de l'Univers, ce dernier constituant alors le milieu extérieur. Le système thermodynamique n'est pas forcément défini par une frontière matérielle, ni nécessairement connexe. Les gouttes de liquide dans un brouillard, par exemple, définissent un système thermodynamique. Le milieu extérieur considéré est constitué par la portion d'Univers en interaction avec le système étudié.

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Diffusion et transport Phénomènes

Explore la diffusion, les phénomènes de transport, la loi de Fick, le transport thermique et électrique, les relations d'Onsager et les effets thermoélectriques.

Défauts : Structure et stabilité

Explore la structure et la stabilité des défauts des cristaux, en soulignant leur impact sur les propriétés des matériaux.

Phénomènes de transport: Introduction

Couvre l'introduction aux phénomènes de transport, de diffusion et de conduction thermique dans la vie quotidienne.

Surfaces réelles : défauts et reconstructions

Explore la différence entre les surfaces idéales et réelles, les défauts et les reconstructions de surface.

3.1 Coupled diffusion and convection from lecture 3 - 24 sept 2024

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