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Science et génie des matériaux VII – Elaboration et sélection des matériaux

Science et génie des matériaux VII – Elaboration et sélection des matériaux. David Horwat EEIGM – 3° étage David.horwat@ijl.nancy-universite.fr. 2 grandes approches pour moduler les propriétés d’un matériau. Composition et paramètres d’ élaboration. Liaison chimique-structure.

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Science et génie des matériaux VII – Elaboration et sélection des matériaux

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  1. Science et génie des matériaux VII – Elaboration et sélection des matériaux David Horwat EEIGM – 3° étage David.horwat@ijl.nancy-universite.fr

  2. 2 grandes approches pour moduler les propriétés d’un matériau Composition et paramètres d’élaboration Liaison chimique-structure Microstructure Ex: YBa2Cu3O7- matériau supraconducteur

  3. Méthodes d’élaboration Méthodes liquide => solide Solidification (ex: fonderie) Polymérisation Dépôt électrolytique éthylène polyéthylène

  4. Méthodes d’élaboration Méthodes solide => solide Ex: Frittage Mousse de métal http://www.esrf.eu

  5. Méthodes d’élaboration Méthodes vapeur => solide Ex: Diamant CVD Décomposition du méthane par un plasma et dépôt de diamant (Photos S. Barrat)

  6. Méthodes d’élaboration Méthode vapeur => liquide=> solide (VLS) Au nanoclusters (Catalyseur liquide) Vapeur ZnO Croissance du Solide Liquide 1000 800 alliage croissance 600 400 Réseau organisé de nanofils 200 Au Ge M.H. Huang, et al. Science 292, 1897 (2001)

  7. Nature vs synthétique Carbonates de calcium nacreux Poudre de ZnO dans une solution de Zn(NO3)2 + citrate de sodium 3 jours à 60°C dans du Teflon scellé

  8. Sélection des matériaux

  9. Rappels de mécanique contrainte plasticité élasticité f ou  r : contrainte menant à la rupture du matériau. Résistance du matériau (Strength). e: limite d’élasticité E : module d’Young (rigidité du matériau) f e rupture E déformation

  10. 3 grandes classes de matériaux métaux céramiques polymères élevé élevé faible Module d’Young (E) élevée aléatoire faible Résitance (R) Moyenne à élevée déformation à rupture () faible élevée Moyenne à élevée Densité () Moyen faible Conductivité électrique () élevée faible faible Conductivité thermique () élevée faible faible élevé élevé faible Coût

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