Instabilités : dendrites
La croissance dendritique est un cas particulier d'instabilité morphologique interfaciale.
Les dendrites sont des cristaux en forme de fougères obtenus par croissance rapide à partir de bains fondus sous-refroidis, de solutions ou de vapeurs sursaturées. La formation des dendrites arrive normalement durant les premiers instants de la cristallisation. En fin de processus, la croissance réalisée à vitesse de croissance uniforme (vitesse constante) peut changer complétement la morphologie du cristal de telle façon que les dendrites formées au préalable ne seront plus visibles.
Les dendrites sont composées d'un cristal principal, appelé tronc, qui croit très rapidement au début de la cristallisation, de branches primaires qui croissent dans un état plus avancé de la croissance avec une vitesse inférieure à celle du tronc et normalement d'orientation perpendiculaire à celui-ci.
Dans certains cas, des "branches" secondaires ayant des vitesses de croissance encore plus lente peuvent croître perpendiculairement aux " branches" primaires. Éventuellement à la fin de la croissance les branches peuvent arrêter de croître et l'espace entre les branches peut alors se remplir de produit cristallin, ce qui rendra invisible la dendrite. Ce phénomène est observé par exemple pour la plupart des métaux qui croissent en forme de dendrites sans que celles-ci soient visibles.
Les cristaux de glace présentent aussi des dendrites qui sont facilement observables lors de la formation de glace sur une vitre, car la croissance ne se produit que dans deux dimensions.
La croissance des dendrites est immédiate dans des couches fines de liquide, généralement due à la grande vitesse d'évaporation, mais presque impossible dans des systèmes agités.
La croissance de dendrites est favorisée pour des solides présentant une enthalpie de cristallisation élevée et une faible conductivité thermique.
