CHAPITRE 1 - PROPRIÉTÉS PHYSICO-CHIMIQUES DES SURFACES
19
en désignant la déformation par
et la contrainte de surface par 05. C’est
l’équation de Shuttleworth qu’on trouvera démontrée avec rigueur dans la référence@).
En dérivant l’équation (1.7b) on obtient :
A d y *
~ d F = y + - + C p i
d N f
dA
dA 1-2
(1.10)
Ici se retrouve aussi la notion de contraintes de surface (surface stress) et cette
équation montre que l’application de contraintes au voisinage de la surface peut
entraîner des modifications de tension superficielle et des évolutions chimiques.
Des calculs approximatifs montrent que ces contraintes de surface sont loin
d’être négligeables et vont induire sur les surfaces des phénomènes de relaxation
et reconstruction. Le lecteur désirant en savoir plus pourra se référer utilement à
Spaarnay’ lo).
1.3.3. Rôle des composants de volume sur la surface
Si on fait la différentielle totale de l’équation ( 1.6) on obtient :
n
n
d ü S = T d S S +Ss d T + y d A + A d y + C p i dNf + x N f dpi
(1.11)
i =2
i =2
et en couplant avec l’équation (1.5), il reste :
n
d y = -S’/A dT - C N f / A dpi
(1.12)
où les chimistes reconnaîtront un équivalent bidimensionnel de l’équation de
Gibbs-Duhem. On peut en tirer deux conclusions essentielles :
i =2
1.
2.
la tension superficielle décroît quand on augmente la concentration superficielle d’espèces i à potentiel chimique plus important,
la variation de la tension superficielle dépend des potentiels chimiques de
tous les constituants du matériau sauf un.
Dans le tableau 1 .III sont fournies quelques données pour des molécules courantes.
La figure 1.6 donne les valeurs de la tension superficielle pour les différents
éléments du tableau périodique comparées à l’énergie de cohésion. On constate
une grande similarité entre les deux courbes avec une augmentation de la tension
superficielle avec le numéro atomique et u n maximum au voisinage du milieu des
séries des métaux de transition.
(10) Spaarnay M.J., Thermodynamics (with an emphasis on surface problems), SurJ Sci.
Rep. 4 (3/4) (1984) 101-270.
19
en désignant la déformation par
et la contrainte de surface par 05. C’est
l’équation de Shuttleworth qu’on trouvera démontrée avec rigueur dans la référence@).
En dérivant l’équation (1.7b) on obtient :
A d y *
~ d F = y + - + C p i
d N f
dA
dA 1-2
(1.10)
Ici se retrouve aussi la notion de contraintes de surface (surface stress) et cette
équation montre que l’application de contraintes au voisinage de la surface peut
entraîner des modifications de tension superficielle et des évolutions chimiques.
Des calculs approximatifs montrent que ces contraintes de surface sont loin
d’être négligeables et vont induire sur les surfaces des phénomènes de relaxation
et reconstruction. Le lecteur désirant en savoir plus pourra se référer utilement à
Spaarnay’ lo).
1.3.3. Rôle des composants de volume sur la surface
Si on fait la différentielle totale de l’équation ( 1.6) on obtient :
n
n
d ü S = T d S S +Ss d T + y d A + A d y + C p i dNf + x N f dpi
(1.11)
i =2
i =2
et en couplant avec l’équation (1.5), il reste :
n
d y = -S’/A dT - C N f / A dpi
(1.12)
où les chimistes reconnaîtront un équivalent bidimensionnel de l’équation de
Gibbs-Duhem. On peut en tirer deux conclusions essentielles :
i =2
1.
2.
la tension superficielle décroît quand on augmente la concentration superficielle d’espèces i à potentiel chimique plus important,
la variation de la tension superficielle dépend des potentiels chimiques de
tous les constituants du matériau sauf un.
Dans le tableau 1 .III sont fournies quelques données pour des molécules courantes.
La figure 1.6 donne les valeurs de la tension superficielle pour les différents
éléments du tableau périodique comparées à l’énergie de cohésion. On constate
une grande similarité entre les deux courbes avec une augmentation de la tension
superficielle avec le numéro atomique et u n maximum au voisinage du milieu des
séries des métaux de transition.
(10) Spaarnay M.J., Thermodynamics (with an emphasis on surface problems), SurJ Sci.
Rep. 4 (3/4) (1984) 101-270.