Microstructure (matériaux)

vignette|Microstructure d'origine organique : celle d'un œuf, mise en évidence par une source lumineuse. Le concept de microstructure peut se définir indépendamment des matériaux considérés (métaux, céramiques ou matières plastiques). Schatt et Worch la définissent ainsi : Les zones de la microstructure, appelées cristallites (grains, charges ou zones amorphes) sont généralement de taille microscopique et peuvent être caractérisées, aussi bien qualitativement que quantitativement, au microscope optique. Cette discipline recouvre différents domaines : métallographie pour les métaux, céramographie pour les céramiques et plastographie pour les polymères. Les matériaux monocristallins et amorphes ne présentent aucune microstructure visible au microscope optique. Pour les solides métalliques et des alliages, on distingue la microstructure primaire et la microstructure secondaire, bien que, dans le langage courant, ce terme renvoie le plus souvent à la microstructure secondaire. vignette|Schéma simplifié d'une solidification non-dendritique :(1) formation de sites de cristallisation, (2) croissance épitactique des cristaux, (3) microstructure finale. La microstructure primaire se forme lors du refroidissement d'une substance cristalline en fusion : un exemple spectaculaire en est donné par les figures de Widmanstätten, qui apparaissent sur le fer météorique. À la température de solidification, il se forme des cristaux autour de sites internes distribués aléatoirement dans le mélange pâteux. Ces cristaux croissent tout au long du refroidissement jusqu'à ce que leurs périphéries parviennent au contact. Selon qu'il s'agit du refroidissement d'une substance monophasique ou polyphasique, la cristallisation peut s'accompagner le long des dendrites de phénomènes de ségrégation. Les ségrégations viennent de la différence de température de solidification et de solubilité des différentes substances. Les cristaux isolés, selon les circonstances de la solidification et leur position dans la substance en fusion, présentent des orientations aléatoires et se gênent mutuellement dans leur croissance.