1 • Des atomes
aux métaux polycristallins
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1.3 Les forces de liaisons interatomiques
répulsifs apparaissant entre les atomes ionisés tous électropositifs. Ce type
de liaison, dit métallique, est propre aux métaux. L’existence d’un nuage
d’électrons libres engendre des propriétés particulières de ces matériaux :
la conductivité électrique et la conductivité thermique. Elles sont caractéristiques des métaux.
1.3 Les forces de liaisons interatomiques
La force attractive qui vient d’être évoquée s’exprime sous la forme d’une
équation générale :
F = + A/r
2
La force répulsive s’exprime aussi sous la forme d’une équation du
même type mais avec un signe – pour traduire le fait qu’elle est de sens
contraire à l’attraction qui, elle, est comptée positivement :
F = – B/r
n
la valeur de n est difficile à définir; on admet généralement qu’elle est
comprise entre 7 et 10.
La force résultant de l’action de ces deux forces antagonistes s’écrit
donc :
F = A/r
2 – B/r
n
À faible distance la force de répulsion est la plus forte; à plus grande distance c’est la force d’attraction qui l’emporte comme le montre la
figure 1.2. Il existe une distance où les deux forces s’équilibrent ce qui
définit une position stable des atomes. Si ceux-ci en sont écartés, sous
l’action d’une force extérieure, une force de réaction se développe qui
s’oppose exactement à l’action extérieure et les ramènera ultérieurement à
leur position d’équilibre quand cette dernière action sera supprimée.
Le système de forces antagonistes (attraction et répulsion) qui vient
d’être décrit régit les positions relatives des atomes dépourvus de leurs
électrons périphériques; ces positions d’équilibre définissent l’état solide
de la matière.