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Un système eutectique est un mélange homogène et solide de deux ou plusieurs substances qui forment un super-réseau ; le mélange fond ou se solidifie à une température inférieure au point de fusion de l’une des substances individuelles. L’expression la plus courante fait référence à un mélange d’alliages. Un système eutectique ne se forme que lorsqu’il existe un rapport spécifique entre les composants. Le mot vient du grec « eu », qui signifie « bon » ou « bien » et « tecsis », qui signifie « fusion ».
Exemples de systèmes eutectiques
Il existe plusieurs exemples de systèmes eutectiques ou eutectoïdes, en métallurgie et dans divers autres domaines. Ces mélanges ont généralement des propriétés utiles qu’aucune substance constitutive ne possède à elle seule :
- Le chlorure de sodium et l’eau forment un eutectoïde lorsque le mélange est composé de 23,3 % de sel en masse avec un point eutectique à -21,2 degrés Celsius. Ce système est utilisé pour fabriquer des glaces et pour faire fondre la glace et la neige.
- Le point eutectique du mélange d’éthanol et d’eau est l’éthanol presque pur. Cette valeur signifie qu’il y a un maximum de preuve ou de pureté de l’alcool qui peut être obtenu par distillation.
- Les alliages eutectiques sont souvent utilisés pour la soudure. Une composition typique est de 63% d’étain et 37% de plomb en masse.
- Les métaux vitreux eutectoïdes présentent une résistance à la corrosion et une force extrêmes.
- L’encre des imprimantes à jet d’encre est un mélange eutectique, permettant d’imprimer à une température relativement basse.
- Le galinstan est un alliage métallique liquide (composé de gallium, d’indium et d’étain) utilisé pour remplacer le mercure à faible toxicité.
Termes connexes
Les concepts et les termes liés aux systèmes eutectiques comprennent :
- Eutectoïde : L’eutectoïde désigne un mélange solide homogène qui se forme en refroidissant deux ou plusieurs métaux fondus à une certaine température.
- Température eutectique ou point eutectique : La température eutectique est la température de fusion la plus basse possible pour tous les rapports de mélange des substances composant un eutectoïde. À cette température, le super-réseau libérera tous ses composants et le système eutectique fondra dans un liquide dans son ensemble. Par contraste, dans un mélange non eutectique, chaque composant se solidifie en un réseau à sa propre température spécifique jusqu’à ce que l’ensemble de la matière devienne finalement solide.
- Alliage eutectique : Un alliage eutectique est un alliage formé de deux ou plusieurs composants qui présentent un comportement eutectique. Un alliage eutectique fond à une température distincte. Tous les alliages binaires ne forment pas des alliages eutectiques. Par exemple, l’or-argent ne forme pas un eutectoïde, car les électrons de valence ne sont pas compatibles avec la formation d’un super-réseau.
- Ratio de pourcentage eutectique : Il est défini comme la composition relative des composants d’un mélange eutectique. La composition, en particulier pour les mélanges binaires, est souvent indiquée sur un diagramme de phase.
- Hypoeutectique et Hypereutectique : Ces termes s’appliquent aux compositions qui pourraient former un eutectoïde, mais qui ne présentent pas le rapport approprié de substances constitutives. Un système hypoeutectique présente un pourcentage plus faible de β et un pourcentage plus élevé de α qu’une composition eutectique, tandis qu’un système hypereutectique présente un pourcentage plus élevé de α et un pourcentage plus faible de β qu’une composition eutectique.
