SDM - Céramiques : les matériaux minéraux

Cours de sdm sur les céramiques

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Jérémy Dumoulin

Fichier Détails

Cartes-fiches	15
Langue	Français
Catégorie	Physique
Niveau	Université
Crée / Actualisé	14.06.2014 / 10.12.2014
Lien de web	https://card2brain.ch/box/sdm_ceramiques_les_materiaux_mineraux
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Quelle est la part des céramiques naturelles sur la couche terrestre? Combien en représente la silice?

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Plus de 99%, dont 60% de Silice

Citez les 4 types de liaisons que l'on rencontre dans les céramique.

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1. Ionique

2. Covalente

3. Iono-covalente

4. Faibles (plus rarement)

Quelles sont les propriétés des céramiques cristallins et de ceux amorphes?

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Les céramiques à cristaux ioniques présentent une structure compacte, à l'inverse des cristaux covalents qui sont peu compactes. Il en est de même pour les céramiques amorphes : cristaux covalents et céramiques amorphes forment des materiaux plutôt légers.

Citez les propriétés mécaniques des céramiques, ce que cela implique et eventuellement leur origine.

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Les céramiques sont rigides avec une température de fusion élevée (liaisons fortes), résistants, durs. Mais ils sont fragiles surtout à cause de l'omniprésence de petits défauts = concentrations de contraintes, contrainte à la rupture très dispersée, peu tenaces.

On effectue ainsi surtout des essais de flexion pour relever le Re (10x plus résistant en compression).

Quel est le constituant de base des silicates? Comment retrouve-t-il sont électronégativité?

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(SiO4)^4-

Il fait des liaisons ioniques avec des cations métalliques.

Donnez les différentes structures des silicates.

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En chaîne : O partagé avec 2 tétraèdres + cations

En couche : O partagé avec 3 tétraèdres + cations

En 3D : Tous les tétraèdres reliés par des O

Qu'est-ce qu'un alumino-silicate?

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Un silicate dont certains ions Si^4+ sont remplacés par des ions Al^3+

Définissez l'argile et les produits d'argile.

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L'argile est un aluminosilicate en couches avec de l'eau entre les couches (ductilité).

Les produits d'argile s'obtiennent en mélangeant environ 1/2 qté d'argile avec 1/4 de feldspath et 1/4 de quartz : ils forment les matériaux de construction ou encore la porcelaine blanche

Comment sont formés au niveau microscopique les verres minéraux? Qu'est ce que cela implique à haute température?

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Les verres minéraux sont des tétraèdres SIO4 liés entre eux par des liaisons covalentes (ex. : silice amorphe) ce qui les rend très visquaux à l'état liquide. Pour contrer ce problème on ajoute des cations.

Parlez du verre sodocalcique.

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C'est le verre le plus répandu. Il est transparent et facile à fabriquer.

Parlez des vitrocéramiques.

On les obtient avec du verre + des microcristaux. Il offrent une grande résistance aux chocs thermiques.

Parlez du verre trempé.

Le verre trempé offre une résistance en surface importante au vu des contraintes thermiques lors du refroidissement.

Comment obtient-on du béton?

On mélange du ciment de Portland avec du sable, on obtient du mortier. On ajoute à ce dernier des graviers pour obtenir du béton.

Citez les avantages des céramiques techniques.

Les céramiques techniques, obtenues par frittage, offrent : de grandes duretés, sont légères et moins sensibles aux chocs thermiques/mécaniques.

Donnez les formes et propriétés du carbone.

1. Diamant : materiaux le plus dur

2.Graphite : lubrifiant, usinable, conducteur dans un sens

3.Fullérène, nanotues de carbone, graphène

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