MATÉRIAUX SCIENCE DES

Ce sujet est traité dans les articles suivants :

1.  ABRASION USINAGE PAR

Écrit par : Jean-Marie NOPPE

… *L'usinage par abrasion est un usinage par enlèvement de matériau sous forme de copeaux minuscules arrachés par les arêtes vives d'un grand nombre de grains abrasifs. L'usinage par abrasion est une technique très ancienne, qui a précédé l'usinage par outils de coupe. Bien que le travail par abrasion conduise en général à des débits de matière plus… Lire la suite

2.  ABRIKOSOV ALEXEI ALEXEEVICH (1928- )

Écrit par : Bernard PIRE

…  normal et l'état supraconducteur est du deuxième ordre, selon la terminologie due à P. Ehrenfest. *Cette découverte lui permet de distinguer deux types de matériaux supraconducteurs, distinction qui se révèle rapidement essentielle. En 1953, Abrikosov démontre qu'un flux magnétique peut pénétrer à l'intérieur de ces matériaux. Il prévoit en… Lire la suite

3.  ACIER - Technologie

Écrit par : Louis COLOMBIER, Gérard FESSIER, Guy HENRY, Joëlle PONTET

Dans le chapitre "Constituants des aciers"  : … Rappelons *que le fer existe sous deux variétés allotropiques différentes, c'est-à-dire avec deux formes cristallines. Aux basses températures et jusqu'à 910 ⁰C, ses atomes sont disposés suivant un réseau cubique centré, c'est-à-dire qu'ils occupent les sommets et le centre d'un cube : on l'appelle alors fer α. Aux températures… Lire la suite

4.  ALLIAGES

Écrit par : Jean-Claude GACHON

Les* alliages représentent une illustration matérielle du vieux dicton « l'union fait la force ». L'homme a toujours cherché des matériaux plus performants à l'utilisation, plus faciles à fabriquer ou à mettre en œuvre et plus économiques. Les alliages métalliques sont particulièrement importants dans la… Lire la suite

5.  BEDNORZ JOHANNES GEORG (1950- )

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né le 16 mai 1950 à Neuenkirchen (Allemagne), Johannes Georg Bednorz fit ses études supérieures à l'institut fédéral de technologie de Zurich en Suisse et y passa son doctorat en 1982. Immédiatement engagé par le centre de recherches I.B.M. de Zurich, il y collabora avec Karl Alexander Müller à la recherche de supraconducteurs présentant une… Lire la suite

6.  BÉTON

Écrit par : Jean-Michel TORRENTI

Dans le chapitre "Comportement mécanique"  : … Le* béton a un comportement mécanique instantané dissymétrique : il résiste bien en compression et mal en traction, le rapport entre les deux étant voisin de 10 (ce qui expliquera les principes constructifs développés au chapitre 7). Sa résistance en compression dépend de sa formulation, notamment du rapport E/C (cf. chap. 6, … Lire la suite

7.  BÉTON PRÉCONTRAINT

Écrit par : Michel COTTE

  *Eugène Freyssinet (1879-1962), ingénieur français célèbre pour ses constructions de grands ouvrages en béton et en béton armé – pour lesquels il détient plusieurs records –, s'efforce d'améliorer les performances de ce matériau qui est déjà très résistant aux compressions. Il apporte alors une solution originale pour… Lire la suite

8.  BOIS

Écrit par : Marie Elisabeth BORREDON, Édouard BOUREAU, Xavier DÉGLISE, Carlos VACA-GARCIA

Dans le chapitre "Propriétés physiques"  : … La* « densité » du bois, que l'on devrait plutôt appeler masse volumique, est le rapport entre la masse du bois et son volume. On distingue : – la « densité absolue », peu utilisée, qui est la densité de la masse ligneuse anhydre (bois réduit en poudre et aggloméré), indépendante de l'essence, ρ = 1530 kg.m^–3 (densité : 1,53) ; – la… Lire la suite

9.  CHIMIE - Histoire

Écrit par : Élisabeth GORDON, Jacques GUILLERME, Raymond MAUREL

Dans le chapitre "La chimie des matériaux"  : … Ce* domaine recouvre une partie de l'ancienne chimie minérale, dans la mesure où il concerne les problèmes liés aux métaux et aux non-métaux ainsi qu'une part de la traditionnelle chimie organique, avec notamment l'étude des polymères. Depuis le dernier quart du xx^e siècle, la chimie du solide ne se contente plus de créer et d'… Lire la suite

10.  CHIMIE - La chimie aujourd'hui

Écrit par : Pierre LASZLO

Dans le chapitre "Matériaux et surfaces"  : … profonde pour faire glisser vers l'oubli d'anciennes sous-disciplines, pourtant bien ancrées. *La science des matériaux, qui englobe désormais la chimie des polymères, participe de ce nouveau visage des sciences chimiques. Est-elle entièrement régie par ses applications, puisque la moitié des matériaux de la vie courante, dans les pays riches… Lire la suite

11.  CRISTAUX

Écrit par : Marc AUDIER, Michel DUNEAU

Dans le chapitre "Propriétés"  : … remarquables que présentent les atomes et les molécules lorsqu'ils sont rangés de façon périodique. *Grâce à ces études, de nombreuses applications, qui utilisent des cristaux de diverses propriétés, ont été développées. Certaines d'entre elles nous sont devenues familières, elles font partie de notre environnement quotidien. Ainsi, les cristaux… Lire la suite

12.  CRISTAUX PHOTONIQUES

Écrit par : Bernard PIRE

… Les *cristaux photoniques sont des nanostructures périodiques de matériaux qui ont sur la propagation des photons les mêmes effets que les cristaux usuels ont sur celle des électrons : certaines longueurs d'onde peuvent se propager tandis que d'autres non. Selon que la périodicité existe le long d'un, de deux ou de trois axes, on qualifie le cristal… Lire la suite

13.  CUIR

Écrit par : Laurent VILLA

Le* cuir est un produit naturel résultant d'un ensemble d'opérations appelé tannage, ayant pour but de transformer le derme de la peau des animaux en une substance imputrescible, présentant une certaine résistance à l'action de l'eau. En dehors de son imputrescibilité, le cuir doit posséder un certain nombre… Lire la suite

14.  DÉCOUVERTE DES QUASI-CRISTAUX

Écrit par : Bernard PIRE

  *Dan Shechtman, Ilan Blech, Denis Gratias et John W. Cahn découvrent en 1984, dans des alliages d'aluminium et de manganèse obtenus par trempe rapide, un ordre atomique présentant une symétrie pentagonale incompatible avec la périodicité spatiale caractéristique des cristaux. Cette découverte déclenche une vive controverse… Lire la suite

15.  DÉCOUVERTE DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE

Écrit par : Bernard PIRE

  *En 1986, le chimiste allemand J. Georg Bednorz et le physicien suisse Alex Müller inaugurent, aux laboratoires I.B.M. de Zurich, l'âge de la supraconductivité à haute température avec la fabrication d'une céramique, mélange de baryum, lanthane, cuivre et oxygène, de température critique proche de 30 kelvins. La… Lire la suite

16.  ÉLASTICITÉ

Écrit par : Michel CAZIN, Michel KOTCHARIAN

…  est la théorie des petites déformations continues et réversibles des milieux isotropes élastiques. *Elle donne, en principe et moyennant certaines hypothèses, la solution théorique complète des problèmes posés en résistance des matériaux, dont elle tend de plus en plus à se rapprocher après en être restée tout d'abord indépendante. Les calculs… Lire la suite

17.  ÉLASTOMÈRES ou CAOUTCHOUCS

Écrit par : Christian HUETZ DE LEMPS, Françoise KATZANEVAS

Dans le chapitre "Caractéristiques fondamentales des élastomères"  : … *Bien que faisant partie d'une seule et même grande famille, celle des polymères, les élastomères ont un comportement très particulier et très différent des matières plastiques, ou plastomères. Pour qu'un matériau soit mécaniquement reconnu comme un caoutchouc, il doit être : – souple, c'est-à-dire de faible rigidité (quelques mégapascals) ; – … Lire la suite

18.  ÉPROUVETTE, mécanique

Écrit par : Alain LE DOUARON

… *Échantillon permettant l'étude d'une propriété spécifique d'un matériau, la vérification de sa qualité, de son usinage, de sa fabrication. Les éprouvettes, de formes diverses, sont adaptées aux essais (traction, compression, cisaillement, fatigue en flexion...). On pratique des essais de formes spéciales pour des pièces soumises à des… Lire la suite

19.  E.S.R.F. (European Synchrotron Radiation Facility)

Écrit par : Jean-Louis LACLARE

Dans le chapitre "Science des matériaux"  : … *Les révolutions technologiques sont intimement liées à la possibilité de disposer de matériaux nouveaux dans des domaines clés, comme l'informatique, les communications, l'énergie, la robotique, l'espace, la microminiaturisation, etc. L'extrême brillance des faisceaux de l'E.S.R.F. permet de détecter très précisément les arrangements atomiques dans… Lire la suite

20.  FROTTEMENT

Écrit par : Jacques-Jean CAUBET, Jean POLTI

Dans le chapitre "Données numériques et conclusions pratiques"  : … et revêtements de surface, les lubrifiants liquides et les règles technologiques.

*Matériaux. Aux alliages cuivreux, fontes ou antifrictions traditionnels, s'ajoutent maintenant entre autres : – les céramiques (oxydes, carbures, nitrures, etc.), dont les qualités de dureté, d'inertie chimique, de résistance aux… Lire la suite

21.  GRAPHÈNE

Écrit par : Bernard PIRE

…  les unes sur les autres, les couches de graphène forment le graphite des crayons d'écoliers. *Il est depuis quelques années l'objet de nombreuses recherches car ses caractéristiques physiques, chimiques et structurelles remarquables pourraient en faire un matériau essentiel de la technologie du futur. Les progrès récents dans ce domaine sont… Lire la suite

22.  GUILLAUME CHARLES ÉDOUARD (1861-1938)

Écrit par : Bernard PIRE

…  parisienne, et y fit toute sa carrière. Responsable de l'étalonnage précis des thermomètres, *il découvrit par hasard que le coefficient d'expansion des alliages de nickel et de fer est particulièrement petit. Une recherche systématique lui permit alors de découvrir l'Invar, alliage contenant 36  p. 100 de nickel, de coefficient de dilatation… Lire la suite

23.  INTERFACES

Écrit par : Simone BOUQUET, Jean-Paul LANGERON

Dans le chapitre "Joints de grains"  : … suivie d'un recuit à une température telle que la germination soit abondante (recristallisation). *Les propriétés tant mécaniques que chimiques des matériaux dépendent très fortement de la présence de joints de grains. La déformation d'un métal se fait par glissement le long de plans cristallographiques avec mouvement des dislocations. La… Lire la suite

24.  MAGNÉTISME

Écrit par : Damien GIGNOUX, Étienne de LACHEISSERIE, Louis NÉEL

Dans le chapitre "Le magnétisme du corps solide"  : … Pour *qu'un matériau présente une aimantation notable, il doit comporter au moins un type d'élément ayant une couche électronique à la fois incomplète (autrement son moment cinétique serait nul) et profonde : en effet, les électrons périphériques participent à la cohésion du solide, leurs orbites en sont notablement perturbées et, par voie de… Lire la suite

25.  MATÉRIAUX

Écrit par : François DAGOGNET

Dans le chapitre "Les Grecs et le matériau selon Hegel"  : … couleur (en effet, la lumière, comme telle, est incolore, mais la couleur la représente dans son union ou son combat avec l'obscur). L'idéalisation triomphe. On parvient au paroxysme de l'esprit et à l'exténuation corrélative de ce qui l'extériorise. L'art grec, tel que Hegel le conçoit, participe donc pleinement à la déconsidération des *matériaux… Lire la suite

26.  MÉTALLURGIE SCIENTIFIQUE

Écrit par : Nicole CHÉZEAU

…  de la métallurgie du fer et de la fonte à celle de l'acier ouvre l'ère de la technologie moderne. *L'utilisation massive, après 1880, de l'acier, matériau aux possibilités prometteuses mais encore indéfinies, incite les producteurs et les consommateurs à effectuer des recherches sur ses propriétés. Ces études, fruit d'une collaboration étroite… Lire la suite

27.  MÉTAUX - Superplasticité des métaux

Écrit par : Georges CIZERON

*L'une des propriétés principales de l'état métallique est l'aptitude à la déformation sous l'effet d'une contrainte. Selon la valeur de celle-ci, la déformation résultante peut être élastique, c'est-à-dire qu'elle se résorbe si la contrainte cesse d'être appliquée, ou plastique, le solide… Lire la suite

28.  MICROSCOPIE

Écrit par : Christian COLLIEX, Jean DAVOUST, Étienne DELAIN, Pierre FLEURY, Georges NOMARSKI, Frank SALVAN, Jean-Paul THIÉRY

Dans le chapitre "Éclairages par réflexion de type métallographique"  : … L'*éclairage des objets opaques étudiés en science des matériaux est généralement réalisé en faisant traverser l'objectif par la lumière incidente. L'objectif sert donc en même temps de condenseur. On utilise à cet effet une lame semi-transparente ou un prisme à réflexion totale. Les modes d'éclairage par réflexion en fond clair et fond noir sont… Lire la suite

29.  MOTT NEVILL (1905-1996)

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né à Leeds (Grande-Bretagne) le 30 septembre 1905 et mort le 8 août 1996 à Milton Keynes (Grande-Bretagne), Nevill Francis Mott est le fils de deux physiciens au célèbre laboratoire Cavendish de Cambridge et l'arrière-petit-fils d'un explorateur des régions arctiques, sir John Richardson. Après des études à Cambridge, Mott commence ses recherches… Lire la suite

30.  MÜLLER KARL ALEXANDER (1927- )

Écrit par : Bernard PIRE

… *Né le 20 avril 1927 à Bâle (Suisse), Karl Alexander Müller passe sa jeunesse en Autriche puis dans le Tessin. Après des études supérieures à l'institut fédéral de technologie de Zurich en Suisse, il soutient, en 1958, sa thèse de doctorat sur l'étude des résonances paramagnétiques. Chercheur à l'institut Battelle de Genève, puis professeur à l'… Lire la suite

31.  NANOTECHNOLOGIES

Écrit par : Claude WEISBUCH

Dans le chapitre " Un secteur en plein développement"  : … dans ses moindres détails, on peut tester des modèles, les améliorer et faire des prédictions. *Une autre condition indispensable à l'émergence des nanotechnologies est bien évidemment la capacité à élaborer et reproduire des matériaux structurés à cette échelle. Dans les technologies de l'information et des communications (T.I.C.), les… Lire la suite

32.  NANOTUBES DE CARBONE

Écrit par : Patrick BERNIER

… Les *nanotubes de carbone, découverts en 1991 par le chercheur japonais Sumio Iijima, font partie de la famille des systèmes carbonés parmi lesquels on trouve les fibres de carbone, les fullerènes, le graphite et le diamant. Un nanotube peut être visualisé comme un plan d'atomes de carbone (assemblés en hexagones, comme dans le graphite) enroulé sur… Lire la suite

33.  POLYMÈRES

Écrit par : Pierre LASZLO

… aux polymères synthétiques. La chimie des polymères a fait naître une physique de la matière molle, *a bouleversé la science des matériaux ; elle a aussi changé toute notre existence.  On distingue polymères thermoplastiques et thermodurcissables. Les premiers subissent, sous élévation de température, une fusion réversible. Les seconds, soumis… Lire la suite

34.  PONTS

Écrit par : Michel VIRLOGEUX

Dans le chapitre " L'histoire de la construction des ponts"  : … L'histoire de la construction des ponts est avant tout celle des *matériaux qui les constituent. Les ouvrages primitifs étaient réalisés avec des matériaux naturels tels que le bois, les lianes et la pierre. Avec des lianes, on a construit des passerelles suspendues ; avec la pierre, des ponts en poutre – une simple dalle de pierre jetée entre deux… Lire la suite

35.  PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

Écrit par : Bernard LE NEINDRE, Boris OKSENGORN, Jacques ROMAND, Boris VODAR

Dans le chapitre "Élaboration de matériaux"  : … *L'élaboration de matériaux est très générale et porte aussi bien sur la production de matériaux existant déjà dans la nature que sur celle de matériaux nouveaux constitués par les phases haute pression. On effectue la recristallisation par voie hydrothermale, en faisant usage d'eau supercritique, additionnée d'agents complexants pour… Lire la suite

36.  PROPULSION AÉRONAUTIQUE

Écrit par : Jean CALMON

Dans le chapitre "La turbine"  : … des moteurs pour les avions de combat a augmenté d'abord modérément grâce aux seuls progrès des *matériaux, puis plus fortement, au rythme moyen de 15 ⁰C par an, dès qu'est intervenu le refroidissement des aubes. Les aubes sont refroidies par de l'air prélevé à la sortie ou dans les derniers étages de compression. Les techniques… Lire la suite

37.  QUASI-CRISTAUX

Écrit par : Marc AUDIER, Michel DUNEAU

*Le terme quasi-cristal désigne un état particulier de la matière condensée découvert de façon fortuite, en 1984, dans un alliage métallique d'aluminium et de manganèse par D. Shechtman, I. Blech, D. Gratias et J. Cahn. L'originalité de cet état tient à sa structure atomique, c'est-à-dire à un… Lire la suite

38.  RADIOÉLÉMENTS & RAYONNEMENTS IONISANTS

Écrit par : Jean-Louis BOUTAINE, René COPPENS, Pierre GUERIN de MONTGAREUIL, Richard HOURS, Jean-René PUIG

Dans le chapitre "Rayonnements ionisants"  : … poreux avec ces liquides, suivie d'une irradiation, a permis de créer une nouvelle catégorie de *matériaux aux propriétés radicalement transformées. Des associations bois et plastique ou béton et plastique ont été faites grâce à cette technique. La production industrielle d'éléments de parquet est en cours (Novawood par exemple). Ces parquets… Lire la suite

39.  RAMAN EFFET

Écrit par : Michel DELHAYE

Dans le chapitre "Applications de l'effet Raman"  : … par spectrométrie Raman, et surtout par microsonde Raman, est employée pour une grande variété de *matériaux tels que les roches, les inclusions dans les minéraux, les polymères, les matériaux composites, les circuits intégrés, les verres, les matériaux amorphes, ou encore pour les études de corrosion ou de contamination. L'effet Raman peut, en… Lire la suite

40.  RÉFRACTAIRES MATÉRIAUX

Écrit par : Jean-Pierre TRAVERSE

On *qualifie habituellement de réfractaire un corps solide dont le point de fusion se situe au-dessus d'une certaine température. La distinction entre réfractaire et non réfractaire paraît donc arbitraire, car cette température limite s'est progressivement élevée. On l'estime actuellement égale à 1 800… Lire la suite

41.  RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX

Écrit par : Jean LEMAITRE

*La résistance des matériaux est la science du dimensionnement. Concevoir une pièce mécanique, un ouvrage d'art ou tout objet utilitaire, c'est d'abord imaginer les formes et le squelette géométrique qui remplissent les fonctions demandées ; c'est ensuite déterminer les quantités de matière nécessaires et… Lire la suite

42.  RHÉOLOGIE

Écrit par : Bernard PERSOZ, Dragos RADENKOVIC

…  fait appel aux disciplines appliquées, telles la résistance des matériaux et l'hydraulique. *En réalité, la rhéologie a été créée pour répondre aux besoins de la technologie moderne ; les différentes branches de la mécanique développées au xix^e siècle (l'élasticité, la plasticité, la mécanique des fluides) ne sont fondées… Lire la suite

43.  SILICIUM

Écrit par : Jacques DUNOGUÈS, Michel POUCHARD

Dans le chapitre "Les silicones"  : … Les* principaux dérivés organosiliciés industriels sont les silicones (l'une des origines de ce nom viendrait de silicon, traduction anglaise du mot silicium) dont la production mondiale, en constante expansion, avoisinerait annuellement le million de tonnes. Les méthylsilicones sont, de très loin, les plus abondantes. Leur préparation est… Lire la suite

44.  SUPRACONDUCTIVITÉ

Écrit par : Étienne GUYON, Jérôme LESUEUR, Pierre NÉDELLEC

Dans le chapitre "Matériaux supraconducteurs"  : … (T) autour du point B, tandis que la supraconductivité, c'est-à-dire une valeur non nulle du paramètre d'ordre, est rétablie sur la distance ξ(T). La* création dans un matériau initialement supraconducteur d'une interface N/S sous l'effet d'un champ magnétique appliqué conduit à un bilan énergétique que l'on peut évaluer… Lire la suite

45.  TAPURE

Écrit par : Alain LE DOUARON

… *Défaut grave prenant la forme d'une fissure débouchante ou incluse. Dans les alliages, l'apparition de tapures est presque toujours liée à un processus d'échauffement ou de refroidissement. Les contraintes thermiques très élevées qui accompagnent un réchauffement brutal ou un refroidissement trop rapide ne peuvent être atténuées que par déformation… Lire la suite

46.  TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES

Écrit par : François CABANNES

…  applications de la physico-chimie des hautes températures sont importantes, car de très nombreux *matériaux sont fabriqués à température élevée ; les progrès de la métallurgie, des verres ou des ciments, par exemple, ont souvent justifié et suivi l'extension des connaissances physico-chimiques vers des températures de plus en plus hautes. Le… Lire la suite

47.  VERRE

Écrit par : Pierre PIGANIOL, Micheline PROD'HOMME, Aniuta WINTER

…  fortement des traitements subis, thermiques notamment. Leur mise au point résulte aujourd'hui des* progrès des connaissances théoriques sur la structure des matériaux. La caractéristique de tous les verres rencontrés est leur isotropie due à leur nature amorphe, non cristalline, ce qui implique l'absence d'ordre au moins à moyenne et longue… Lire la suite

48.  VITREUX ÉTAT

Écrit par : Jean FLAHAUT

…  points de vue, en réalité complémentaires car, pris isolément, ils se révèlent tous insuffisants. *Dans une définition courante, le verre est présenté comme un solide obtenu par figeage d'un liquide, qui ne cristallise pas au cours d'un refroidissement suffisamment rapide. Mais cette description n'est pas convenable pour un petit nombre… Lire la suite