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MATÉRIAU AMORPHE : DÉFINITION ET PROPRIÉTÉS

Solide ne présentant aucune structure atomique ordonnée à moyenne et longue distance, les atomes y sont aléatoirement distribués comme dans un liquide. A l’inverse, les matériaux cristallins sont organisés selon un arrangement atomique répété périodiquement dans l’espace. Les molécules d’un matériau amorphe occupent cependant une position fixe, car elles sont bloquées dans une configuration.  A l’inverse, les molécules d’un liquide vibrent autour d’un point.

Les verres de silice élaborés par refroidissement naturel de mélanges d’oxydes fondus sont les composés amorphes les plus anciens et les plus connus. Ces solides sont caractérisés par un état vitreux où les molécules conservent, malgré leur distribution désordonnée, des distances fixes entre elles. Ils possèdent des propriétés isotropes avec des phénomènes de fusion pâteuse, en fait des propriétés à la fois de l’état liquide et de l’état solide. Comme aucune dislocation ne peut se propager, le verre présente une grande fragilité au choc.

La famille des matériaux amorphes ne cesse de s’agrandir englobant des métaux purs, des alliages de métaux, des semi-conducteurs, des polymères thermoplastiques ou thermodurcissables. Ces matériaux peuvent adopter une structure amorphe, et même pour certains différentes formes amorphes, c’est le polyamorphisme. Notons que de nombreux solides comportent un état intermédiaire entre le cristal et l’amorphe.

D’autres composés comme les gels, les verres très purs (pour les fibres optiques), les verres fluorés (utilisés dans les lasers), les verres métalliques viennent grossir le rang des matériaux amorphes. Les polymères sont souvent décrits comme étant cristallins ou amorphes, la caractérisation par leur degré de cristallinité est en fait plus précise.

L’obtention d’amorphes métalliques synthétiques est relativement récente [M4025]. L’objectif expérimental est de refroidir suffisamment rapidement le liquide fondu, afin d’éviter la cristallisation ; la vitesse de trempe est donc très rapide. L’originalité des propriétés de ces nouveaux matériaux (forte résistance mécanique, faible ténacité, déformation élastique importante, conductivité thermique faible, résistivité électrique élevée) a initié un grand nombre de recherches fondamentales et appliquées. Les amorphes magnétiques et ferromagnétiques ont notamment trouvé un grand nombre de débouchés en électronique et en électrotechnique.

 

L’état solide amorphe peut également présenter un intérêt en pharmaceutique. Il permet d’augmenter la solubilité de certains composés peu solubles ou de stabiliser des molécules fragiles.

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Materiau amorphe dans les ressources documentaires

  • Article de bases documentaires
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  • 10 avr. 2004
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  • Réf : AF3640

Cristallisation et polymorphisme

Après avoir défini les notions de polymorphisme cristallin, d'état amorphe et de faciès ou habitus des particules cristallines, cet article présente le processus de cristallisation. Le cas simple de la cristallisation d'une molécule à partir d'un solvant met l'accent sur  les différents paramètres physico-chimiques, notamment la nucléation, l'énergie d’activation de germination, et le rôle du solvant et des impuretés. Puis, l'article rappelle les éléments de cristallographie, tels que systèmes cristallins et réseaux de Bravais, maille cristalline ou unité asymétrique, pour fixer quelques définitions. 

  • Article de bases documentaires
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  • 10 juin 2011
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  • Réf : M4025

Alliages métalliques amorphes

La matière à l’état amorphe est connue depuis longtemps puisque cet état structural est celui des verres de silice élaborés par refroidissement naturel de mélanges d’oxydes fondus, quasiment depuis la nuit des temps. L’obtention d’amorphes métalliques synthétiques est relativement récente et a initié un grand nombre de recherches fondamentales et appliquées. Parce que les débouchés étaient séduisants, notamment dans le domaine de l’électrotechnique, ces nouveaux matériaux ont bénéficié de développements rapides à l’échelle industrielle. Le caractère métallique, mais l’absence d’ordre à longue distance dans les verres métalliques, leur confèrent des propriétés différentes de leurs homologues cristallins.

  • Article de bases documentaires
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  • 10 avr. 2017
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  • Réf : PHA2030

États amorphe et vitreux des composés moléculaires et pharmaceutiques

L'état solide amorphe, plutôt que cristallin, est d'un intérêt croissant dans de nombreux domaines. Sa formation peut être accidentelle et néfaste, ou intentionnelle. En pharmacie, il permet d'accroître la solubilité des composés peu solubles ou de stabiliser les macromolécules fragiles. Cependant, il est difficile à maîtriser du fait de son instabilité. Il présente aussi des difficultés propres de caractérisation physique. Cet article fait le point sur les propriétés physiques des solides moléculaires amorphes, ainsi que sur l'alternative cristal/amorphe. Il prend en compte les avancées récentes dans les domaines de la structure, de la thermodynamique et de la mobilité moléculaire.

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 07 août 2012
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  • Réf : 0767

Comment réaliser un assemblage ?

Vous avez préparé votre assemblage, vous connaissez les fonctions à assurer et vous savez quelle technologie utiliser. Comment procéder pour limiter les défauts et répondre effectivement aux fonctions demandées ?

Cette fiche vous permettra de :

  • procéder par étapes clés afin de garantir la qualité de l’assemblage ;
  • répondre aux fonctions du cahier des charges de l’assemblage ;
  • tester les fonctions et le vieillissement ;
  • déterminer les limites de garanties.

Un outil incontournable pour comprendre, agir et choisir- Nouveauté !

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 06 avr. 2012
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  • Réf : 0860

Intégrer des matières plastiques issues de ressources renouvelables : additivation des biopolyesters

Vous souhaitez faire évoluer vos produits en incorporant des matières plastiques issues de ressources renouvelables dans votre gamme. Cette démarche forte d’éco-conception requiert votre plus grande attention, la formulation de ces matières premières étant loin d’être aussi maîtrisée que celle de leurs équivalents issus de ressources fossiles, tels que les polyoléfines. Hormis pour les applications bien identifiées, tels que les films de paillage, les sacs de caisse ou les services de couverts jetables, il est probable que vos fournisseurs doivent développer en partenariat une formulation adaptée à votre application. Vous êtes l’expert sur lequel le fournisseur s’appuiera pour répondre à vos attentes.

La vocation de cette fiche pratique est de vous donner quelques clés vous permettant d’identifier les principales difficultés que vous risquez de rencontrer lors de l’intégration de ces matières innovantes afin de mieux cibler vos besoins et échanger avec vos fournisseurs.

Remarque

Cette fiche se focalise sur les biopolyesters (polyesters compostables issus de ressources renouvelables) et ne s’attardera pas sur les plastiques issus de ressources renouvelables identiques aux plastiques base pétrole (bio PET, bio PE, bio PP), ces matières étant formulées à l’identique.

Un outil incontournable pour comprendre, agir et choisir- Nouveauté !

  • Article de bases documentaires : FICHE PRATIQUE
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  • 26 mars 2014
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  • Réf : 1278

Découvrir la soudure au gaz chaud (azote)

Dans le soudage des thermoplastiques, les appareils standards générant de l’air chaud utilisent l’air atmosphérique tel que nous le connaissons dans notre environnement, avec tout ce qu’il comporte.

L’air composé d’oxygène, combiné à la chaleur, oxyde les matériaux. Ce phénomène est observé et plus ou moins effectif dans toutes techniques de soudage par fusion de matière.

Cette fiche est un panorama complet des paramètres de soudure directs et connexes.

Un outil incontournable pour comprendre, agir et choisir- Nouveauté !


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