MATÉRIAUX SCIENCE DES

Articles associés

• ABRASION USINAGE PAR

  • Écrit par Jean-Marie NOPPE
  • 691 mots

  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...

• ABRIKOSOV ALEXEI ALEXEEVICH (1928-2017)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 387 mots

  Le physicien théoricien Alexei Abrikosov est né le 25 juin 1928 à Moscou. Après des études à l'université de Moscou, il soutient en 1951 et 1955 ses deux thèses à l'Institut des problèmes physiques. Peu après que ses compatriotes Vitaly L. Ginzburg et Lev Landau ont proposé...

• ACIER - Technologie

  • Écrit par Louis COLOMBIER, Gérard FESSIER, Guy HENRY, Joëlle PONTET
  • 12 475 mots
  • 10 médias
  Rappelons que le fer existe sous deux variétés allotropiques différentes, c'est-à-dire avec deux formes cristallines.

• ALLIAGES

  • Écrit par Jean-Claude GACHON
  • 6 479 mots
  • 5 médias

  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...

• BÉTON PRÉCONTRAINT

  • Écrit par Michel COTTE
  • 168 mots

  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...

• BÉTON

  • Écrit par Jean-Michel TORRENTI
  • 7 184 mots
  • 1 média
  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...

• BEDNORZ JOHANNES GEORG (1950- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 280 mots

  Physicien allemand, co-lauréat du prix Nobel de physique en 1987 pour ses travaux sur les supraconducteurs à haute température. 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...

• BOIS

  • Écrit par Marie Elisabeth BORREDON, Édouard BOUREAU, Xavier DÉGLISE, Carlos VACA-GARCIA
  • 8 013 mots
  • 8 médias
  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 :

• CHIMIE - Histoire

  • Écrit par Élisabeth GORDON, Jacques GUILLERME, Raymond MAUREL
  • 9 844 mots
  • 7 médias
  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.

• CHIMIE - La chimie aujourd'hui

  • Écrit par Pierre LASZLO
  • 9 553 mots
  • 3 médias
  ...champs disciplinaires. Sa restructuration est suffisamment 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...

• CRISTAUX PHOTONIQUES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 306 mots

  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...

• CRISTAUX

  • Écrit par Marc AUDIER, Michel DUNEAU
  • 6 417 mots
  • 2 médias
  ...ont pour but essentiel d'expliquer les 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...

• CUIR

  • Écrit par Laurent VILLA
  • 9 806 mots
  • 4 médias

  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...

• DÉCOUVERTE DES QUASI-CRISTAUX

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 136 mots

  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 DES SUPRACONDUCTEURS À HAUTE TEMPÉRATURE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 99 mots
  • 1 média

  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...

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

  • Écrit par Jean-Louis LACLARE
  • 2 222 mots
  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...

• ÉLASTICITÉ

  • Écrit par Michel CAZIN, Michel KOTCHARIAN
  • 7 333 mots
  • 19 médias

  La théorie de l'élasticité 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...

• ÉLASTOMÈRES ou CAOUTCHOUCS

  • Écrit par Christian HUETZ DE LEMPS, Françoise KATZANEVAS
  • 6 948 mots
  • 9 médias
  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.

• ÉPROUVETTE, mécanique

  • Écrit par Alain LE DOUARON
  • 174 mots

  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...

• FERT ALBERT (1938- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 726 mots

  Le physicien français Albert Fert, né le 7 mars 1938 à Carcassonne, a reçu le prix Nobel de physique en 2007 pour ses découvertes dans le domaine des propriétés électromagnétiques de certaines structures solides et pour sa contribution importante à l'émergence de la spintronique....

• FRIEDEL JACQUES (1921-2014)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 620 mots

  Né le 11 février 1921 à Paris et décédé le 27 août 2014, le physicien Jacques Friedel a été un des acteurs majeurs en France du développement de la physique théorique des solides. Il a notamment contribué avec succès à l’élucidation de la structure électronique des composés métalliques...

• FROTTEMENT

  • Écrit par Jacques-Jean CAUBET, Jean POLTI
  • 2 958 mots
  • 4 médias
  ...une solution à près de 80 p. 100 des problèmes : on envisagera successivement les matériaux, les traitements et revêtements de surface, les lubrifiants liquides et les règles technologiques. Matériaux. Aux alliages cuivreux, fontes ou antifrictions traditionnels, s'ajoutent maintenant entre autres :

• GEIM ANDRE (1958- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 412 mots

  Né le 21 octobre 1958 à Sotchi (Russie), le physicien néerlandais d'origine russe Andre Geim (Prix Nobel de physique en 2010) a passé sa prime enfance chez ses grands-parents maternels, sur le littoral ouest de la mer Noire, avant de rejoindre ses parents à Naltchik, la capitale de la république autonome...

• GRÜNBERG PETER (1939-2018)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 288 mots

  Le physicien allemand Peter Grünberg a reçu le prix Nobel de physique en 2007 pour ses travaux sur les propriétés particulières des matériaux constitués de couches minces.

  Grünberg naît le 18 mai 1939 à Pilsen (auj. en République tchèque). Son père, un ingénieur de l'usine Škoda de Pilsen,...

• GRAPHÈNE

  • Écrit par Jean-Marc BERROIR, Bernard PLAÇAIS
  • 1 673 mots
  • 5 médias

  Le graphène est un cristal constitué d'un simple plan d' atomes de carbone répartis régulièrement sur un réseau hexagonal en forme de nid d'abeilles. Il constitue la brique élémentaire de nombreuses autres formes (allotropes) du carbone : ainsi le graphite de nos mines de crayon...

• GRAPHYNE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 277 mots
  • 1 média

  Depuis 2004, les graphènes passionnent les physiciens pour leurs propriétés remarquables. Ces feuilles de carbone faites d'une unique couche d'atomes ont une structure en nid-d'abeilles et leurs caractéristiques électroniques et mécaniques très particulières en font un matériau plein d'avenir....

• GUILLAUME CHARLES ÉDOUARD (1861-1938)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 196 mots

  Né à Fleurier, dans le Jura suisse, le 15 février 1861, Charles Édouard Guillaume était le petit-fils d'un Français émigré à Londres pendant la Révolution ; son père était ensuite venu s'installer en Suisse. C'est à l'École polytechnique de Zurich que Guillaume obtint son doctorat. Après...

• INTERFACES

  • Écrit par Simone BOUQUET, Jean-Paul LANGERON
  • 7 292 mots
  • 8 médias
  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 discontinuité cristallographique des joints...

• LUMINESCENCE

  • Écrit par Séverine MARTRENCHARD-BARRA
  • 3 444 mots
  • 6 médias
  Les matériaux qui sont fluorescents sont appelés « fluorophores ».

• MÉTALLURGIE SCIENTIFIQUE

  • Écrit par Nicole CHÉZEAU
  • 172 mots
  • 1 média

  Le passage 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...

• MÉTAUX - Superplasticité des métaux

  • Écrit par Georges CIZERON
  • 6 029 mots
  • 11 médias

  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...

• MÜLLER KARL ALEXANDER (1927-2023)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 943 mots

  Karl Alexander Müller est un physicien helvétique, spécialiste de l’étude des matériaux solides, Prix Nobel de physique (1987) pour son rôle de pionnier dans la découverte et l’étude d’un nouveau type de matériaux supraconducteurs, les supraconducteurs à haute température critique....

• MAGNÉTISME

  • Écrit par Damien GIGNOUX, Étienne de LACHEISSERIE, Louis NÉEL
  • 13 743 mots
  • 14 médias
  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...

• MAGNÉTISME (notions de base)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 3 307 mots
  • 1 média
  On appelle aimant tout matériau capable d’attirer le fer en produisant un champ magnétique qui s’étend à l’extérieur de ses limites. On observe que tout aimant possède deux pôles qu’on appelle pôle nord et pôle sud, en référence aux pôles géographiques terrestres vers lesquels ils sont attirés....

• MATÉRIAUX

  • Écrit par François DAGOGNET
  • 5 831 mots
  ...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 desmatériaux.

• MICROSCOPIE

  • Écrit par Christian COLLIEX, Jean DAVOUST, Étienne DELAIN, Pierre FLEURY, Georges NOMARSKI, Frank SALVAN, Jean-Paul THIÉRY
  • 17 343 mots
  • 15 médias
  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...

• MOTT NEVILL (1905-1996)

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 393 mots

  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....

• NANOFIBRES PLASTIQUES HAUTEMENT CONDUCTRICES

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 295 mots

  L'utilisation des matériaux plastiques dans l'électronique miniaturisée ne cesse de progresser tant leurs caractéristiques propres sont bien adaptées à un certain nombre d'applications. S'affranchir des fils métalliques conducteurs d'électricité reste difficile malgré...

• NANOTECHNOLOGIES

  • Écrit par Claude WEISBUCH
  • 5 532 mots
  • 4 médias
  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 matériaux ont été nanostructurés avec un souci de miniaturisation...

• NANOTUBES DE CARBONE

  • Écrit par Patrick BERNIER
  • 320 mots
  • 1 média

  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, le diamant ainsi que le graphène qui a été synthétisé en 2004. Un nanotube peut...

• NOVOSELOV KONSTANTIN (1974- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 353 mots

  Le physicien russo-britannique Konstantin Novoselov (Prix Nobel de physique en 2010) naît le 23 août 1974 à Nizhny Tagil (Russie), une ville industrielle de l'Oural ; sa mère est professeur d'anglais et son père ingénieur à l'usine locale de fabrication des chars d'assaut T34. Enfant curieux et bricoleur...

• POLYMÈRES

  • Écrit par Pierre LASZLO
  • 4 527 mots
  • 1 média

  Un polymère est une grosse molécule résultant de la réunion, au moyen de liaisons chimiques comme autant d'accroches, de modules unitaires, ou monomères. On appelle « degré de polymérisation » le nombre de maillons de la chaîne ainsi formée. En conséquence, la masse moléculaire...

• PONTS

  • Écrit par Michel VIRLOGEUX
  • 10 810 mots
  • 19 médias
  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...

• PRESSIONS PHYSIQUE & CHIMIE DES HAUTES

  • Écrit par Bernard LE NEINDRE, Boris OKSENGORN, Jacques ROMAND, Boris VODAR
  • 4 831 mots
  • 4 médias
  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.

• PROPULSION AÉRONAUTIQUE

  • Écrit par Jean CALMON
  • 6 284 mots
  • 5 médias
  Depuis la Seconde Guerre mondiale, la température devant 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.

• QUASI-CRISTAUX

  • Écrit par Marc AUDIER, Michel DUNEAU
  • 2 703 mots
  • 4 médias

  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,...

• RÉFRACTAIRES MATÉRIAUX

  • Écrit par Jean-Pierre TRAVERSE
  • 1 831 mots

  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 ...

• RÉSISTANCE DES MATÉRIAUX

  • Écrit par Jean LEMAITRE
  • 5 749 mots
  • 17 médias

  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...

• RAMAN EFFET

  • Écrit par Michel DELHAYE
  • 5 671 mots
  • 2 médias
  L'analyse, 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...

• RHÉOLOGIE

  • Écrit par Bernard PERSOZ, Dragos RADENKOVIC
  • 3 279 mots
  • 12 médias

  Le mot « rhéologie » (du grec : ῥει̃ν, s'écouler) a été proposé par Eugene Cook Bingham, en 1928, pour désigner « la science qui étudie les déformations et l'écoulement de la matière ». Plus exactement, l'objet de la rhéologie est l'étude du comportement mécanique, c'est-à-dire...

• SHECHTMAN DAN (1941- )

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 316 mots

  Physicien et chimiste israélien, prix Nobel de chimie en 2011 pour sa découverte des quasi-cristaux. Né à Tel-Aviv (en Palestine sous mandat britannique à cette date, aujourd’hui en Israël) le 24 janvier 1941, Dan Shechtman fit ses études universitaires au département d’ingénierie mécanique...

• SILICIUM

  • Écrit par Jacques DUNOGUÈS, Michel POUCHARD
  • 4 894 mots
  • 1 média
  Lesprincipaux 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...

• SUPRACONDUCTIVITÉ

  • Écrit par Julien BOK
  • 5 147 mots
  • 13 médias
  L’effet Meissner, du nom de son découvreur en 1933, est une propriété remarquable des matériaux supraconducteurs qui désigne le phénomène d’expulsion du champ magnétique de l’intérieur de ceux-ci.

• TAPURE

  • Écrit par Alain LE DOUARON
  • 181 mots

  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...

• TARASCON JEAN-MARIE (1953- )

  • Écrit par Alexandre LEGRIS, Jacques MADDALUNO
  • 1 096 mots
  • 1 média
  ...accumulateurs au plomb qui, censés fournir l’électricité d’appoint durant huit heures, cessent de fonctionner au bout d’une heure. Il revient alors à l’étude des matériaux pour l’énergie et en particulier à celle des matériaux d’insertion utilisables en tant que cathodes dans les batteries de type lithium-ion...

• TEMPÉRATURES PHYSICO-CHIMIE DES HAUTES

  • Écrit par François CABANNES
  • 3 372 mots
  • 11 médias

  On considère généralement que les recherches physico-chimiques aux hautes températures ont débuté à la fin du xix ^e siècle, lorsque Paul-Gabriel Hautefeuille et A. Perrey déterminèrent les points de fusion des silicates, vers 1 000 ⁰C, et surtout lorsque Henri Moissan, en 1897, inventa...

• VERRE

  • Écrit par Pierre PIGANIOL, Micheline PROD'HOMME, Aniuta WINTER
  • 11 013 mots
  • 5 médias

  Les verres constituent un ensemble extrêmement varié de produits dont les propriétés sont innombrables. Celles-ci dépendent fortement des traitements subis, thermiques notamment.

  Leur mise au point résulte aujourd'hui des progrès des connaissances théoriques sur la structure des matériaux...

• VISUALISATION DE LA TRANSFORMATION DU SABLE EN VERRE

  • Écrit par Bernard PIRE
  • 297 mots
  • 1 média

  Comprendre en détail comment des poudres deviennent un verre lorsqu'on les chauffe à des températures de l'ordre de 1 000 à 1 500 ⁰C afin d'améliorer les procédés de fabrication, tel est le but d'une étude menée par des chercheurs du laboratoire SVI (surface du verre et interfaces),...

• VITREUX ÉTAT

  • Écrit par Jean FLAHAUT
  • 4 459 mots
  • 4 médias

  La matière, en dehors des états solide, liquide et gazeux, peut exister sous d'autres formes, telles que vitreuses ou mésomorphes, le verre ordinaire en étant un exemple.

  La définition de l'état vitreux n'est pas aisée ; elle peut être formulée de différents points de vue, en réalité complémentaires...

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