Pourquoi étudier les matériaux ?

Toute mesure physique prend sa source dans la propriété d’un matériau, c’est-à-dire sa capacité à répondre à une sollicitation extérieure : production de courant par l’effet d’une force (capteur piézoélectrique), production d’un courant sous l’effet d’une rayonnement (détecteurs optiques), génération de photons par bombardement d’électrons (tubes à Rayons X)… La connaissance de la structure et des propriétés des matériaux est donc primordiale pour savoir les utiliser.

Quel est l’objectif de l’enseignement de matériaux ?

Le technicien Mesures Physiques doit savoir identifier les grandes classes de matériaux et leurs propriétés spécifiques. Il doit pouvoir établir des critères de choix d’un matériau pour une application particulière.

Quand est-ce enseigné ?

L’enseignement des Matériaux se fait au semestre 2 pour l’ensemble des étudiants et est renforcé aux semestres 3 et 4 pour les étudiants ayant choisi la spécialisation Matériaux et Contrôles Physico-Chimiques (MCPC).

Quelques exemples de travaux pratiques

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Travail en entreprises en lien avec cette discipline

Voici quelques exemples de travaux que le technicien Mesures Physiques peut réaliser en entreprise :

  • Essai en fatigue des élastomères
  • Étude expérimentale du comportement du béton (fluage en température et humidité contrôlées)
  • Étude de la corrosion des aciers inoxydables
  • Caractérisation de surface du verre
  • Caractérisation des céramiques : Essai de séchage et cuisson
  • Participation à la définition de nouveaux matériaux (Formulation)
  • Essais mécaniques sur des matériaux : dureté, élasticité, résistance
  • Caractérisation de céramiques irradiées aux ions lourds
  • Mise au point et caractérisation de microsphères composites polymères -silice.
  • Synthèse et caractérisation de sphères de silice mésoporeuses.
  • Étude de l’évolution de l’indice de réfraction d’un matériau hybride par ajout de colloïdes
  • Étude des processus de séparation de phase et de cristallisation dans des fontes borosilicatés

Quelles sont les matières enseignées ?

  • Au semestre 2 (commun à tous le monde) :
    • Structure des Matériaux
    • Propriétés des Matériaux
  • Au semestre 3 (pour ceux qui choisiront MCPC)
    • Métaux
    • Céramiques
    • Matériaux vitreux
    • Polymères
  • Au semestre 4 (pour ceux qui choisiront MCPC)
    • Matériaux en couches

Objectifs :

  • Connaître les capteurs de température.
  • Savoir mesurer les flux de chaleur lors de transferts dans un solide, à l’interface solide fluide et par rayonnement.
  • Savoir mesurer une capacité thermique massique.

Objectifs :

Comprendre les principes de la thermodynamique et savoir les appliquer aux problèmes de conversion d’énergie.

Objectifs :

Application des principes de la thermodynamique aux machines thermiques.

Objectif

L’objectif de la matières « Structure des matériaux » est l’initiation à la science des matériaux (différentes classes de matériaux, ordre et désordre, liaisons, bandes d’énergie…

Objectif

Comprendre les relations entre la structure et les propriétés des différentes classes de matériaux (propriétés magnétiques, électriques, mécaniques, optiques…)

Objectif

Étudier la liaison métallique et la structure des métaux et mettre en évidence leurs conséquences sur les propriétés électriques, thermiques, magnétiques, mécaniques, etc…

Objectif

Découvrir certains aspects du matériau (micro et macrostructure, mis en forme, frittage …) et établir une corrélation avec leurs propriétés et leurs applications.

Objectif

  • Initiation à la science des matériaux vitreux.
  • Caractérisation de leur structure et lien avec certaines de leurs propriétés (thermiques, optiques, mécaniques)
  • Initiation aux matériaux obtenus par le procédé sol-gel

Objectifs

  • Comprendre la relation qui existe entre la structure chimique des polymères et leurs propriétés (propriétés physiques et mécaniques).
  • Thèmes abordés : composition et classification des différents types de polymères (amorphes et semi cristallins), caractéristiques thermiques, relaxations mécaniques.
  • Introduction à la mise en œuvre.

Objectifs

  • Initiation aux principales méthodes physiques et chimiques de dépôts et traitement de surface.
  • Techniques de caractérisation spécifiques aux couches