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Analyse et technologie des surfaces
La fonction du champ électrique n’est pas la même dans la projection électrostatique et l’électrophorèse. Dans le premier cas, le champ électrique est un moyen
de contrôler le transport, dans le second, il provoque localement – à la surface – un
changement de l’environnement physico-chimique, provoquant la ségrégation des
composants du feuil du solvant: il s’agit d’électrocoagulation.
14.3 SOLIDIFICATION
La solidification des différents matériaux inorganiques est décrite plus en
détail dans le volume 1 du Traité des Matériaux et celle des matériaux organiques
dans le volume 14. Nous allons donc nous limiter à un aperçu.
14.3.1 Germination et croissance
Soit à un instant donné, un certain nombre n d’atomes qui se sont regroupés
dans l’état final stable. Une fraction ne se trouvera pas dans des sites de surface. La
variation d’énergie libre par rapport à l’état initial, ∆G, est:
∆G = –n∆g v + n'γ SR + n''γ SS
(14.5)
avec ∆g v : la variation de l’énergie libre par atome entre l’état initial instable et
l’état final stable.
γ SR : la variation de l’énergie libre par atome entre l’état final et les atomes
sur la surface du germe.
γ SS : la variation de l’énergie libre par atome entre l’état final et les atomes
sur la surface du substrat.
Pour un petit nombre d’atomes solidifiés n = n'', tandis que pour un grand nombre d’atomes transformés il est raisonnable d’écrire
n' = αn 2/3
(14.6)
n'' = α'n 2/3
(14.7)
où α et α' sont des facteurs de forme.
Alors
∆G(T, p, c 1 , c n ) = –n∆g v (T, p, c 1 , c n ) + αn 2/3 γ SR (T, p, c 1 , c n ) + α'n 2/3 γ SS (T, p, c 1 , c n )
(14.8)
La variation de l’énergie libre avec le nombre n d’atomes qui passent de l’état
instable à l’état stable passe par un maximum pour une valeur n*. Cet assemblage
de n* atomes constitue un germe.
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