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La phase cristalline : Polymères et cristallisation

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Dans cours

MSE-431: Physical chemistry of polymeric materials

The student has a basic understanding of the physical and physicochemical principles which result from the chainlike structure of synthetic macromolecules. The student can predict major characteristics of a polymer from its chemical structure and molecular ...

Description

Cette séance de cours explore la phase cristalline des polymères, en mettant l'accent sur le processus de cristallisation. Parmi les sujets abordés, mentionnons la structure des polymères semi-cristallins, l'importance des interactions intermoléculaires, le rôle de la stéréochimie des polymères et l'effet de la structure chimique sur la température de fusion. L'instructeur discute de la nucléation, de la croissance et de la cinétique de la cristallisation en vrac, ainsi que de l'équation d'Avrami. Différents modèles et diagrammes sont utilisés pour illustrer les concepts.

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Concepts associés (32)

Nucléation

vignette|Nucléation de bulles de CO2 autour d'un doigt. La nucléation (ou germination) est l'apparition de petits domaines (appelés nuclei ou germes) d'une nouvelle phase à l'intérieur ou à la frontière d'une phase homogène devenue instable (en raison d'une modification de la température, de la pression ou de sa composition). La nucléation est une étape indispensable à la réalisation de la plupart des transitions de phase (fluide ↔ fluide, solide ↔ solide et fluide → solide).

Cristallisation (chimie)

vignette|Cristaux de sel obtenus par cristallisation lente dans une saumure à température ambiante. 250px|vignette La cristallisation est une opération unitaire du génie chimique consistant à isoler un produit sous forme de cristaux. La cristallisation est l’une des opérations physiques les plus anciennes pratiquées, avec l'évaporation de l’eau de mer pour isoler du sel.

Stéréochimie

La stéréochimie, est une sous-discipline de la chimie ; elle implique l'étude de l'arrangement spatial relatif des atomes au sein des molécules. Une branche importante de la stéréochimie est l'étude des molécules chirales. Bien qu'elle se préoccupe de tous composés, la stéréochimie se rapporte surtout aux composés organiques, vu leur nombre croissant d'arrangements et de combinaisons spatiales, dépassant de loin celui des composés minéraux.

Acier inoxydable

L'acier inoxydable, couramment appelé acier inox ou inox, est un acier (alliage à base de fer et de carbone), comportant moins de 1,2 % de carbone et plus de 10,5 % de chrome, dont la propriété remarquable est d'être peu sensible à la corrosion et de ne pas se dégrader en rouille. La présence de chrome en solution au-delà de 10,5 % dans la matrice d'un acier provoque la formation d'une couche protectrice d'oxyde de chrome qui lui confère son inoxydabilité.

Taux de cristallinité

Le concept de taux de cristallinité (en anglais, degree of crystallinity), κ, se rencontre souvent dans le cas des matériaux organiques. Il mesure la proportion de matière se trouvant dans l'état cristallin. Le taux de cristallinité massique (κm) d'un échantillon de polymère cristallisé est défini par le rapport de la masse des phases cristallines à la masse de l'échantillon étudié. On peut de la même manière considérer le taux de cristallinité volumique (κv). Les taux de cristallinité massique et volumique des polymères sont en général peu différents.

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Phase cristalline dans les polymères

Explore la phase cristalline dans les matériaux polymériques, en mettant l'accent sur la caractérisation, la cinétique et la thermodynamique de la cristallisation.

Structure du polymère: Influence de la cristallinité

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