Amorphes et cristallins : comportement thermique comparé

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Corps pur cristallin : fusion franche à température constante (présence d'un palier) ; un alliage fond en général sur une plage de températures. • Solide amorphe : ramollissement progressif, absence de point de fusion (pas de palier). • Matériaux cristallins fréquents : métaux purs, alliages, sel, céramiques. • Matériaux amorphes fréquents : verre, matières plastiques, résines. • Température de transition vitreuse T_g : frontière entre comportement cassant (dur) et caoutchouteux (mou).

Le cours

1. Rappel de la structuration de la matière Les solides sont classés en deux catégories : les cristallins, dont les atomes sont empilés selon un réseau répétitif et ordonné, et les amorphes, où les atomes ne présentent aucun ordre à longue distance (seuls les plus proches voisins sont à peu près réguliers, comme dans un liquide figé sur place). 2. Courbes d'échauffement Lorsqu'on chauffe un solide cristallin pur, la température augmente, puis stagne à une température précise (palier thermique) le temps de briser uniformément l'arrangement cristallin (fusion). En chauffant un amorphe, la température augmente continuellement : la viscosité baisse petit à petit et le solide devient pâteux sans température de fusion précise. 3. Transition vitreuse Pour les matériaux amorphes (polymères, verres minéraux), on définit la température de transition vitreuse T_g. En dessous de T_g, le matériau est dur et cassant (état vitreux). Au-dessus de T_g, il passe dans un état caoutchouteux ou pâteux sans avoir subi de véritable changement d'état thermodynamique.

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