Mémoire Online: Utilisation du modèle de bande – d pour l’estimation des enthalpies de formation d’alliages binaires et application à l’établissement de diagrammes de phases

Sommaire: Utilisation du modèle de bande – d pour l’estimation des enthalpies de formation d’alliages binaires et application à l’établissement de diagrammes de phases

Introduction Générale
Chapitre I : Généralité sur la Cohésion et la Formation des Matériaux
I-1 Principales définitions
I-1-1 Les diagrammes de phase
I-1-2 Système
I-1-3 Phase
I-1-4 Constituant
I-1-5 Composant
I-1-6 Alliage
I-2 Structure d’un alliage
I-2-1 Alliage homogène
I-2-2 Alliage hétérogène
I-2-3 Condition pour obtenir un alliage homogène
I-3 Les solutions solides
I-3-1 Solution solide d’insertion
I-3-2 Solution solide de substitution
I-4 Transformation ordre- désordre
I- 5 Formation d’un composé défini
I-6 Enthalpie de formation
I-6-1 Enthalpie de métaux purs
I-6-2 Enthalpie d’un alliage
I-7 La cohésion
I-8 Liaison entre atome
I-8-1 Liaison fortes
I-8-1-1 Liaison covalente ou homopolaire
I-8-1-2 Liaison ionique ou hétéropolaire
I-8-1-3 Liaison métallique
I-8-2 Liaisons faibles
I-8-2-1 Liaison atomique ou de Van der Waals
I-8-2-2 Liaison hydrogène
I-9 Méthodes expérimentales de mesure des enthalpies de formation (La calorimétrie)
I-9-1 Description du calorimètre
I-9-2 Etalonnage
I-9-3 Méthode de réaction directe « méthode de chute d’échantillons frittés
I-9-4 Méthode à réaction indirecte
I-9-5 Méthode d’enrichissement
Chapitre II: la prévision des enthalpies de formation des alliages binaires des métaux de transition « Modèle de Watson et Bennett »
II- Introduction
II-1 Les différentes séries des métaux de transition
II-1-1 Première série de transition
II-1-2 Deuxième et troisième séries des métaux de transition
II- 2 Structure électronique des métaux de transition
II- 3 Comparaison des métaux de transition
II- 3-1 Rayons atomiques
II- 3-2 Energie de première ionisation
II- 3-3 Température de fusion
II-3-4 Degré d’oxydation
II-4 Structure cristalline des métaux de transition
II-5 Modèles de prévision des enthalpies de formation
II-5-1 Modèle de Miedema
II-5-2 Modèle de Pasturel
II- 5-3 Modèle de Watson et Bennett
II-6 Etude du modèle de Watson –Bennett
II-6-1 Aspect historique
II-6-2 Energie de cohésion
II-6-3 Enthalpie de formation des métaux de transition
II-6-3-1 Effet de changement de volume
II-6-3-2 Transfert d’électrons d et l’écrantage par les électrons de conduction
II-7 Résultats
Chapitre 3: Nouvelle approche de calcul des enthalpies de formation des métaux de transition
III-1 Introduction
III-2 Capacité calorifique
III-2-1Définition
III-2-2 la capacité calorifique massique
III-2-3 La capacité calorifique molaire
III-3 Relation entre la capacité thermique molaire et l’enthalpie de référence
III-3-1 Enthalpie de référence standard H SER
III-3-2 Représentation des états de référence SGTE
III-4 Méthode de calcul
III-5 Résultats
III-6 Etude du système Cobalt – Scandium
III-6-1 Modèle thermodynamique
III-6-1-1 Eléments purs
III-6-1-2 Composés définis
III-6-1-3 Phase non stoechiométrique
III-6-1-4 Méthode de calcul
III-6-1 Les informations introduites au programme
III-6-2 Résultats et discussion
Conclusion
Annexe
Bibliographie

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Extrait du mémoire

Chapitre I Généralité sur la cohésion et la formation des matériaux
I-1 Principales définitions :
I-1-1 Les diagrammes de phases :
Sont des représentations géométriques de systèmes matériels, appelé aussi diagrammes d’équilibre. Ils résument en une simple figure un grand nombre de renseignements qui par la plupart sont quantitatifs. Ils établissent l’existence de phase notamment les phases solides intermédiaires. Enfin, tant au laboratoire que dans l’industrie, ils sont à la base de nombreuse méthodes ou techniques de traitement, de préparation, de séparation et de purification.
Ces présentations géométriques qui permettent d’aborder l’étude de systèmes quelquefois très complexes et de s’y reconnaître, reposent sur les fonctions potentielles de la thermodynamique et font intervenir la loi des phases.
I-1-2 Système :
Un système est l’ensemble des corps ou substances qui appartiennent à un domaine bien défini de l’espace.
I-1-3 Phase :
Une phase est une partie chimiquement et physiquement homogène d’un système séparée des autres parties par une interface. Un liquide homogène constitue une phase, un solide peut être constitue d’une seul ou plusieurs phases.
Les phases condensées qui peuvent être présentes dans un alliage métallique sont :
*la phase liquide : occupe toujours la partie supérieure des diagrammes de phase, vers les hautes températures (sauf si la phase vapeur est aussi représentée).
* les solutions solides primaires qui jouxtent les axes verticaux des corps purs. Ces phases sont isomorphes des corps purs qu’elles bordent, elles sont de même structure cristalline.
* les solutions solides intermédiaires et les composés définis, ces phases ne jouxtent jamais les axes verticaux des corps purs, mais surgissent dans le diagramme souvent autour des structures ordonnées.
I-1-4 Constituant :
Ce terme a généralement une signification plus large et peut désigner des composés définis, il s’agira des éléments purs qui serviront à constituer l’alliage.

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