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“MPSI-fin” — 2013/7/22 — 9:45 — page 358 — #366
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CHAPITRE 6 – LE SOLIDE CRISTALLIN
le cas des alliages magnésium-zirconium). Cette propriété conjuguée à un alliage
de faible densité permet leur emploi dans des structures légères soumises à des régimes vibratoires pouvant avoir des conséquences néfastes sur la bonne utilisation
de ces structures (boîtes noires d’avions, éléments de fusées, etc.)
Le point négatif des alliages de magnésium est leur moins bonne résistance à la corrosion (même s’ils résistent mieux que les aciers). Ces alliages sont donc soumis à
des traitements protecteurs. Nous citerons l’exemple du mordançage, qui consiste à
traiter l’alliage au moyen d’une solution aqueuse d’ions dichromate Cr 2 O
2–
7 , produisant à la surface du métal un film passif d’un sel complexe insoluble et bien adhérent
(le film passif naturel qui peut se former à la surface des alliages de magnésium ne
se révèle pas assez efficace).
Des alliages très particuliers : les quasi-cristaux
Un cristal est obtenu en pavant entièrement l’espace à l’aide de parallélépipèdes
juxtaposé sans vide ni superposition (carrés, triangles isocèles ou équilatéraux, rectangles). En 1979, le mathématicien R. PENROSE a montré qu’il est possible de
paver de manière apériodique une surface au moyen de deux losanges d’angles au
sommet π/5 et 2π/5.
En avril 1982, ce résultat a trouvé une application en chimie lorsque sont préparées des structures cristallines (un alliage d’aluminium et de manganèse) possédant un pavage à trois dimensions non périodique appelées les quasi-cristaux.
Les spectres de diffraction des rayons X des quasi-cristaux montrent l’existence
d’une structure ordonnée à grande distance, mais également deux caractéristiques
absentes des cristaux (existence de symétries d’ordre 5 « interdites » dans le cas
des cristaux, intervalles apériodiques entre les réflexions de BRAGG sur les plans
atomiques) ; le travail est publié en 1984.
Préparation des quasi-cristaux
La plupart des quasi-cristaux identifiés sont des alliages ternaires contenant de l’aluminium auquel sont ajoutés un ou deux métaux (souvent de transition) : alliages
Al-Mg-Si, Al-Fe-Cu, Al-Pd-Mg, Al-Cu-Li, Al-Cu-Rt. D’autres quasi-cristaux ne conte358
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CHAPITRE 6 – LE SOLIDE CRISTALLIN
le cas des alliages magnésium-zirconium). Cette propriété conjuguée à un alliage
de faible densité permet leur emploi dans des structures légères soumises à des régimes vibratoires pouvant avoir des conséquences néfastes sur la bonne utilisation
de ces structures (boîtes noires d’avions, éléments de fusées, etc.)
Le point négatif des alliages de magnésium est leur moins bonne résistance à la corrosion (même s’ils résistent mieux que les aciers). Ces alliages sont donc soumis à
des traitements protecteurs. Nous citerons l’exemple du mordançage, qui consiste à
traiter l’alliage au moyen d’une solution aqueuse d’ions dichromate Cr 2 O
2–
7 , produisant à la surface du métal un film passif d’un sel complexe insoluble et bien adhérent
(le film passif naturel qui peut se former à la surface des alliages de magnésium ne
se révèle pas assez efficace).
Des alliages très particuliers : les quasi-cristaux
Un cristal est obtenu en pavant entièrement l’espace à l’aide de parallélépipèdes
juxtaposé sans vide ni superposition (carrés, triangles isocèles ou équilatéraux, rectangles). En 1979, le mathématicien R. PENROSE a montré qu’il est possible de
paver de manière apériodique une surface au moyen de deux losanges d’angles au
sommet π/5 et 2π/5.
En avril 1982, ce résultat a trouvé une application en chimie lorsque sont préparées des structures cristallines (un alliage d’aluminium et de manganèse) possédant un pavage à trois dimensions non périodique appelées les quasi-cristaux.
Les spectres de diffraction des rayons X des quasi-cristaux montrent l’existence
d’une structure ordonnée à grande distance, mais également deux caractéristiques
absentes des cristaux (existence de symétries d’ordre 5 « interdites » dans le cas
des cristaux, intervalles apériodiques entre les réflexions de BRAGG sur les plans
atomiques) ; le travail est publié en 1984.
Préparation des quasi-cristaux
La plupart des quasi-cristaux identifiés sont des alliages ternaires contenant de l’aluminium auquel sont ajoutés un ou deux métaux (souvent de transition) : alliages
Al-Mg-Si, Al-Fe-Cu, Al-Pd-Mg, Al-Cu-Li, Al-Cu-Rt. D’autres quasi-cristaux ne conte358