Exercices de chimie des solides
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rature). La composition des phases est imposée ; la phase α a la
composition P et la phase β a la composition Q. La proportion
relative de ces phases est : % de α / % de β = NQ / NP.
b) Le refroidissement d’un liquide à 20 % en mole de cuivre est schématisé sur la figure suivante.
• En L (sur le liquidus), il y a apparition de la solution solide α
de composition S (sur le solidus) pour une température voisine
de 1 140 K. La variance est égale à 2 puisque les compositions sont fixées. La composition du microcristal, lue sur le
diagramme, apparaissant à cette température, est approximativement x Cu = 0,07.
• Le système se refroidit avec augmentation de la quantité de
solide et diminution du liquide. La composition du solide évolue
de S à S’ en suivant la courbe du solidus. La composition du
liquide diminue pour atteindre la composition eutectique E le
long du liquidus. Dans cette étape, les trois phases L, α et β
coexistent et la variance est égale à 1 puisque la pression, la
température et les compositions sont imposées par le système.
Cette valeur de la variance impose une température constante
de 1 050 K.
• Puis il y a disparition du liquide, seules les phases solides restent et la température du système se remet à décroître.
À 1 100 K, le point S correspond à x Cu = 0,1 et le point L à
x Cu = 0,3. La composition globale du liquide de départ étant 0,2,
la règle des moments chimiques conduit à 50 % de chaque phase.
c) Si l’on porte à 1 150 K un barreau d’argent contenant 10 % en mole
de cuivre (x Cu = 0,1), il apparaît une solution solide de composition
x S ≈ 0,06 et un liquide de composition x L ≈ 0,175. Le pourcentage
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rature). La composition des phases est imposée ; la phase α a la
composition P et la phase β a la composition Q. La proportion
relative de ces phases est : % de α / % de β = NQ / NP.
b) Le refroidissement d’un liquide à 20 % en mole de cuivre est schématisé sur la figure suivante.
• En L (sur le liquidus), il y a apparition de la solution solide α
de composition S (sur le solidus) pour une température voisine
de 1 140 K. La variance est égale à 2 puisque les compositions sont fixées. La composition du microcristal, lue sur le
diagramme, apparaissant à cette température, est approximativement x Cu = 0,07.
• Le système se refroidit avec augmentation de la quantité de
solide et diminution du liquide. La composition du solide évolue
de S à S’ en suivant la courbe du solidus. La composition du
liquide diminue pour atteindre la composition eutectique E le
long du liquidus. Dans cette étape, les trois phases L, α et β
coexistent et la variance est égale à 1 puisque la pression, la
température et les compositions sont imposées par le système.
Cette valeur de la variance impose une température constante
de 1 050 K.
• Puis il y a disparition du liquide, seules les phases solides restent et la température du système se remet à décroître.
À 1 100 K, le point S correspond à x Cu = 0,1 et le point L à
x Cu = 0,3. La composition globale du liquide de départ étant 0,2,
la règle des moments chimiques conduit à 50 % de chaque phase.
c) Si l’on porte à 1 150 K un barreau d’argent contenant 10 % en mole
de cuivre (x Cu = 0,1), il apparaît une solution solide de composition
x S ≈ 0,06 et un liquide de composition x L ≈ 0,175. Le pourcentage