Lamiae
Sommaire: Étude des caractères communs des systèmes binaires pressentant une démixtion liquide–liquide, extension aux systèmes ternaires
Introduction générale
Chapitre I: Présentation des Diagrammes d’équilibres entre phases : Unaires, Binaires et Ternaires. Aspect Thermodynamique
I.1. Introduction
I.2. Règle des phases de Gibbs
I.3. Systèmes Unaires
I.3.1. Allure générale des diagrammes de phases
I.3.2. Application de la règle des phases
I.4. Diagrammes d’équilibres
I.4.1. Diagrammes (P,T)
I.4.2. Diagramme (P,V)
I.5. Etude thermodynamique des systèmes unaires
I.5.1. Enthalpie de changement
I.5.2. Interprétation entropique
I.5.3. Equation de van der Waals
I.6. Equilibre entre deux états
I.6.1. Règle des moments
I.6.2. Condition d’équilibre entre deux phases
I.6.3. Enantiotropie
I.6.4. Monotropie
I.7. Relation de Clapeyron
I.8. Point triple
I.9. Point critique
I.10. Les diagrammes d’équilibre entre phases binaires
I.10.1. Mode de représentation
I.10.2. Diagrammes d’équilibre binaires
I.10.2.1. Degrés de liberté d’un système binaire
I.11. Différentes formes de diagrammes d’équilibre binaires
I.11.1. Etude des invariants binaires
I.12. Invariants de type eutectique
I.12.1. Trois phases liquides
I.12.2. Deux phases solides et une phase liquide
I.12.3. Trois phases solides
I.12.4. Deux phases liquides et un solide
I.13. Invariants de type péritectique
I.13.1. Trois phases liquides
I.13.2. Deux phases solides et un liquide
I.13.3. Trois phases solides
I.13.4. Deux phases liquides et un solide
I.14. Thermodynamique des alliages binaires
I.14.1. Enthalpie
I.14.2. Entropie
I.14.3. Enthalpie libre
I.14.4. Fonctions potentielles thermodynamiques
I.14.5. L’activité chimique
I.15. Conditions d’équilibre
I.16. Analyse thermodynamique pour un alliage binaire A-B
I.17. Courbes d’enthalpies libre et les diagrammes de phases
I.17.1. Alliage présentant une miscibilité totale
I.17.2. Alliage présentant une miscibilité partielle
I.17.3. Lacune de miscibilité
I.18. Diagrammes de phasse ternaires
I.18.1. Modes de représentation
I.18.2. Composition
I.19. Diagramme Polythermique
I.20. Application de la règle des phases
I.20.1. Domaine monophasé
I.20.2. Domaine biphasé
I.20.3. Domaine triphasé
I.20.4. Domaine à quatre phases
I.21. Invariant ternaires
I.21.1. Classe I
I.21.2 Classe II
I.21.3. Classe III
I.22. Coupes ou sections isothermes
I.23. Sections ou coupes isoplèthique
I.24. Etude thermodynamique des diagrammes ternaires
Chapitre II: Etude de la démixtion Liquide–Liquide dans les systèmes binaires et ternaires
II.1. Introduction
II.2. Définition de la démixtion liquide–liquide
II.3. Réaction monotectique
II.3.1. Généralités
II.3.2. Solidification des alliages
II.3.3. Les formes limites du diagramme de phases monotectique
II.4. Réaction syntectique
II.5. Approche thermodynamique
II.6. Démixtion liquide–liquide dans un système ternaire
II.6.1. Espace de miscibilité dans un système binaire A-B
II.6.2 Lacune de miscibilité dans deux systèmes binaires
II.6.3 Equilibre de trois phases liquides
II.7. Mécanisme de la démixtion liquide–liquide
Chapitre III: Méthodes expérimentales appliquées à l’étude des systèmes binaires et ternaires présentant une démixtion liquide-liquide
III.1. Introduction
III.2. L’analyse thermique directe
III.2.1. Principe de la méthode
III.2.2. L’appareillage
III.2.3. Allure générale des enregistrements
III.2.4. Exemple des courbes enregistrées
III.3. L’analyse thermique différentielle (ATD)
III.3.1. Principe de la méthode
III.3.2. Dispositif expérimental
III.3.2.1. Le bloc de mesure
III.3.2.2. Mesure des températures
III.3.3. Dispositif de chauffage
III.3.4. L’enregistrement des courbes
III.3.5. Allure générale des enregistrements
III.3.6. Exemples de courbes obtenues
III.4. Calorimétrie DSC 111
III.4.1. Description de l’appareillage
III.4.2. Exemple d’enregistrement
III.5. Mesure calorimétriques
III.6. Dosage par spectrophotométrie (plasma à décharge continue)
III.6.1. Description de l’appareillage
III.6.2. Etablissement du protocole de dosage
III.6.3. Préparation des échantillons à l’analyse DCP
III.7. Diffusion de la lumière
III.8. Mesure de la force électromotrice
III.9. Mesure de la conductivité électrique
III.10. Autres méthodes
III.10.1. Viscosité
III.10.1.1. Viscosimètre à chute de bille
III.10.1.2. Viscosimètre à cylindres coaxiaux
III.10.1.3. Appareil à corps vibrant
III.10.2. Mesure de la densité
III.10.3. Méthode de pesée
III.10.4. La méthode de goutte liquide
Chapitre IV: Etude des Propriétés permettant l’existence d’une démixtion liquide–liquide.
Résultats et discutions.
IV.1. Introduction
IV.2. Les alliages de cuivre Cu-M ( M = Hg, Pb, Te, Tl, V)
IV.2.1. Le système Cu-Hg
IV.2.1.1. Le mercure
IV.2.2. Le système Cu-Pb
IV.2.2.1. Le plomb
IV.2.3. Le système Cu-Te
IV.2.3.1. Le tellure
IV.2.4. Le système Cu-Tl
IV.2.4.1. Le thallium
IV.2.5. Le système Cu-V
IV.2.5.1. Le vanadium
IV.3. Propriétés physiques favorisant la formation d’une lacune de miscibilité
IV.4. Les alliages d’aluminium Al-M (M = Bi, Cd, In, Pb, Te, Tl)
IV.4.1. Le diagramme d’équilibre Al-Bi
IV.4.1.1. Le bismuth
IV.4.2. Le système Al-Cd
IV.4.2.1. Le cadmium
IV.4.3. Le système Al-In
IV.4.3.1 L’indium
IV.4.4. Le système Al-Pb
IV.4.5. Le système Al-Te
IV.4.6. Le diagramme d’équilibre Al-Tl
IV.5. Propriétés physiques favorisant la formation d’une lacune de miscibilité
IV.6. Les alliages d’argent Ag-M (M = Co, Fe, Mn, Ni, Rh. Ru Te, Tl)
IV.6.1. Le système Ag-Co
IV.6.1.1. Le cobalt
IV.6.2. Le système Ag-Fe
IV.6.2.1. Le fer
IV.6.3. Le système Ag-Mn
IV.6.3.1. Le manganèse
IV.6.4. Le système Ag-Ni
IV.6.4.1. Le nickel
IV.6.5. Le système Ag-Rh
IV.6.5.1 Le Rhodium
IV.6.6. Le système Ag-Ru
IV.6.6.1. Le ruthénium
IV.6.7. Système Ag-Te
IV.7. Propriétés physiques favorisant la formation d’une lacune de miscibilité
IV.8. Les alliages de bismutht Bi-M (M =Al, Co, Ga,, Mn, Zn)
IV.8.1. Le système Al-Bi
IV.8.2. Le système Bi-Co
IV.8.3. Le système Bi-Ga
IV.8.3.1. Le galium
IV.8.4. Le système Bi-Mn
IV.8.4.1. Le manganèse
IV.8.5. Le système Bi-Zn
IV.8.5.1. Le zinc
IV.9 Propriétés physiques favorisant la formation d’une lacune de miscibilité
IV.10. Les alliages du plomb Pb-M (M =Al, Co, Cr, Cu, Ga, Ni, Zn)
IV.10.1. Le système Al-Pb
IV.10.2. Le système Co-Pb
IV.10.3. Le système Cr-Pb
IV.10.3.1. Le chrome
IV.10.4. Le système Cu-Pb
IV.10.5. Le système Ga-Pb
IV.10.6. Le système Ni-Pb
IV.10.7. Le système Pb-Zn
IV.11. Propriétés physiques favorisant la formation d’une lacune de miscibilité
IV.12. Les alliages du chrome Cr-M (M = Gd, Nd, Pb, Pt, Sn)
IV.12.1. Le système Cr-Gd
IV.12.1.1. Le gadolinium
V.12.2. Le système Cr-Nd
IV.12.2.1 Le néodyme 132
IV.12.3. Le système Cr-Pb
IV.12.4. Le système Cr-Pt
IV.12.4.1. Le platine
IV.12.5. Le système Cr-Sn
IV.12.5.1. L’étain
IV.13. Propriétés physiques favorisant la formation d’une lacune de miscibilité
IV.14. Les alliages d’indium In-M (M = Al, Co, Fe)
IV.14.1. Le système Al-In
IV.14.2. Le système In-Co
IV.14.3. Le système Fe-In
IV.15. Propriétés physiques favorisant la formation d’une lacune de miscibilité
IV.16. Démixtion dans les alliages ternaires
IV.16.1. Cas d’un système binaire où un binaire limitrophe présente une lacune de miscibilité
IV.16.1.1. Le système Bi-Sb-Zn
IV.16.1.2 L’antimoine
IV.17.Le système ternaire Li-Mg-Gd
IV.17.1. Le système Li-Mg
IV.17.1.1. Lithium
IV.17.1.2. Magnésium
IV.17.2. Le système Gd-Li
IV.17.3. Le système Gd-Mg
IV.18. Le système ternaire Ag-In-Te
IV.19. Cas d’un système binaire où deux binaires limitrophes présentent une lacune de miscibilité
IV.19.1. Deux gaps de miscibilités indépendants
IV.19.2. Rencontre de deux lacunes de miscibilité
IV.19.2.1. Le système Cd-Ga
IV.19.2.2. Le système Pb-Ga
IV.19.2.3. L système Cd-Pb
VI.20. Lacune de démixtion ternaire
IV.20.1. Le système ternaire Mg-Al-Sb
IV.20.1.1. Le système binaire Al-Mg
IV.20.1.2. Le système binaire Al-Sb
IV.20.1.3. Le système binaire Sb-Mg
IV.20.2. Le système binaire Al-Mg-Sc
Chapitre V: Modélisation de la démixtion liquide-liquide
dans les systèmes binaires
V.1. Introduction
V.2. Le modèle mathématique
V.3. Mise en équation des données
V.4. Optimisation
V.5. Détermination des points de la tangente commune
V.6. Application du programme au système Zn-Pb
V.6.1. Résultats de l’optimisation
V.7. Discussion des résultats
Conclusion générale
Annexes
Annexe A
Annexe B
Annexe C
Annexe D
Annexe E
Annexe F
Annexe G
Annexe H
Annexe I
Annexe J
Annexe K
Références Bibliographique
♣ Extrait du mémoire
CHAPITRE: Présentation des Diagrammes d’équilibres entre phases : Unaires, Binaires et Ternaires.
Aspect Thermodynamique
I.1. Introduction
Le diagramme de phases, appelé aussi digramme d’équilibre, est une représentation géométrique de système matériel, qui résume en une simple figure un grand nombre de renseignements sur les conditions de température, de pression, de volume et de composition pour lesquelles les différentes phases d’un corps pur ou d’un mélange sont thermodynamiquement stables et en équilibre.
Dans ce chapitre, nous aborderons la représentation géométrique des systèmes unaire, binaire et ternaire et une approche thermodynamique.
I.2. Règle des phases de Gibbs
Considérons C constituants indépendants répartis en Φ phases. C désigne le nombre de corps purs ou d’espèces chimiques en présence. On dit que deux systèmes chimiques sont de même espèce lorsqu’ils contiennent les mêmes constituants et les mêmes phases.
On peut, alors, définir la variance v comme le nombre de variables nécessaires et suffisant pour déterminer l’équilibre d’un système. Les variables nécessaires pour caractériser un équilibre sont, d’une part, la pression et la température du système et, d’autre part, les fractions molaires des C constituants dans chacune des Φ phases. On a donc (2 + CΦ) variables, ces dernières n’étant pas indépendantes, il faut leur retrancher le nombre de relations entre elles. Ainsi, dans chaque phase, la somme des fractions molaires est égale à 1 (donc Φ équations). De plus, à l’équilibre, le potentiel chimique de chaque constituant est le même dans chaque phase..
…………..
