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Séance de cours

Limites et interfaces du grain

Dans cours

MSE-304: Surfaces and interfaces

This lecture introduces the fundamental concepts for describing, characterizing, and engineering surfaces and interfaces. Students will develop both theoretical and practical understanding of how interfacial phenomena influence surface properties and techn ...

Description

Cette séance de cours couvre le concept de frontières de grain cohérentes et semi-cohérentes, de réseau complet de décalage de déplacement, de défauts à une interface homophase cohérente, de corniches et de frontières de grain, de dislocations inadaptées dans des interfaces semi-cohérentes, de défauts d'empilement et de frontières jumelles dans la science des matériaux.

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Enseignant·e·s (2)

Nako Nakatsuka

Francesco Stellacci

Francesco Stellacci graduated in Materials Engineering at the Politecnico di Milano in 1998 with a thesis on photochromic polymers with Prof. Giuseppe Zerbi and Mariacarla Gallazzi. In 1999 he moved to the Chemistry Department of the University of Arizona for as a post-doc in the group of Joe Perry in close collaboration with the group of Seth Marder. In 2002 he moved to the Department of Materials Science and Engineering at the Massachusetts Institute of Technology as an assistant professor. He was then promoted to associate without (2006) and with tenure (2009). In 2010 he moved to the Institute of Materials at EPFL as a full Professor. He holds the Alcan EP Chair. Francesco was one of the recipients of the Technology Review TR35 "35 Innovator under 35" award in 2005, and the Popular Science Magazine "Brilliant 10" award in 2007. He has been a Packard Fellow starting 2005.

Source officielle

Concepts associés (22)

Joint de grains

Un joint de grains est l'interface entre deux cristaux de même structure cristalline et de même composition, mais d’orientation différente. vignette|Microstructure de VT22 () après trempe. L'échelle est en micromètres. vignette|Schéma d'un joint de grain, dont les atomes communs à deux cristaux (orange et bleu) sont représentés en vert. Les joints de grains peuvent se former dans deux cas de figure : lors de la solidification du matériau et par recristallisation, durant certains traitements thermomécaniques.

Loi de Hall-Petch

In materials science, grain-boundary strengthening (or Hall–Petch strengthening) is a method of strengthening materials by changing their average crystallite (grain) size. It is based on the observation that grain boundaries are insurmountable borders for dislocations and that the number of dislocations within a grain has an effect on how stress builds up in the adjacent grain, which will eventually activate dislocation sources and thus enabling deformation in the neighbouring grain as well.

Abnormal grain growth

Abnormal or discontinuous grain growth, also referred to as exaggerated or secondary recrystallisation grain growth, is a grain growth phenomenon through which certain energetically favorable grains (crystallites) grow rapidly in a matrix of finer grains resulting in a bimodal grain size distribution. In ceramic materials this phenomenon can result in the formation of elongated prismatic, acicular (needle-like) grains in a densified matrix with implications for improved fracture toughness through the impedance of crack propagation.

Grain growth

In materials science, grain growth is the increase in size of grains (crystallites) in a material at high temperature. This occurs when recovery and recrystallisation are complete and further reduction in the internal energy can only be achieved by reducing the total area of grain boundary. The term is commonly used in metallurgy but is also used in reference to ceramics and minerals. The behaviors of grain growth is analogous to the coarsening behaviors of grains, which implied that both of grain growth and coarsening may be dominated by the same physical mechanism.

Cristallite

thumb|Représentation schématique d'un ensemble de cristallites Un (ou une) cristallite (crystallite en anglais) est un domaine de matière ayant la même structure qu'un monocristal. La matière cristalline est rarement présente à l'état de monocristal, à quelques exceptions près (pierres précieuses, silicium pour l'industrie électronique, alliages pour les aubes de turbine des moteurs d'avions militaires). La plupart du temps, elle est polycristalline, c'est-à-dire composée de monocristaux (les cristallites) attachés les uns aux autres par des régions désordonnées.

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Séances de cours associées (32)

Défauts dans les matériaux: structure et comportement

Explore les défauts dans les matériaux, les joints de grains, la cinétique de grossissement des grains, la transition vitreuse et la création de postes vacants.

Une marche aléatoire à travers des matériaux aléatoires

Explore les matériaux aléatoires, les solutés et leur impact sur les performances mécaniques, y compris la résistance, la ténacité et la fatigue.

Variables collectives de trajectoire pour les transformations structurales en phase

Explore les variables collectives de chemin pour l'échantillonnage des transformations structurales en phase, en mettant l'accent sur les transformations solides-solides et les phases topologiquement rapprochées dans des alliages complexes.

Défauts dans les cristaux

Explore les défauts des cristaux, y compris les défauts ponctuels, les dislocations, les joints de grains et leur impact sur le comportement des matériaux.

Mécanismes de plasticité métallique

Explore les mécanismes de plasticité métallique, y compris le durcissement par solution solide et par précipitation, les forêts de dislocation et le comportement des polymères par rapport à la température et à la vitesse de déformation.

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Concepts associés (22)

Joint de grains

Loi de Hall-Petch

Abnormal grain growth

Grain growth

Cristallite

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