Science des matériaux

Libellé du cours :	Science des matériaux
Département d'enseignement :	CMA / Chimie et Matière
Responsable d'enseignement :	Monsieur ALEXANDRE MEGE REVIL / Monsieur DENIS NAJJAR
Langue d'enseignement :	Français
Ects potentiels :	4
Grille des résultats :	Grade de A+ à R
Code et libellé (hp) :	G1G2_ED_CMA_SMA - Science des matériaux

Equipe pédagogique

Enseignants : Monsieur ALEXANDRE MEGE REVIL / Monsieur DENIS NAJJAR / Madame AMINA TANDJAOUI / Madame ANNE-LISE CRISTOL / Madame PAULINE LECOMTE
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires

Résumé

Les matériaux sont partout, aucun travail d’ingénieur n’est possible sans que quelqu’un ne se penche à un moment donné sur les matériaux à utiliser pour remplir une fonction. Ce module présente les fondamentaux de science des matériaux, dans l’objectif de maîtriser les relations entre paramètres d’élaboration, microstructure et propriétés macroscopiques de la matière afin de répondre à un besoin quelconque du cahier des charges. Pour ce faire, on partira d’une description de l’organisation de la matière à l’échelle atomique et de la thermodynamique pour introduire la notion de microstructure. On abordera par la suite l’influence du procédé sur la microstructure et son impact sur les propriétés mécaniques. Générique à toutes les familles matériaux, on développera et appliquera cette approche aux métaux et alliages ainsi qu'aux polymères. Une large place sera consacrée à la découverte et à l’utilisation de techniques usuelles de caractérisation expérimentale de la microstructure et des propriétés mécaniques des matériaux.

Objectifs pédagogiques

À l’issue du cours, l’élève sera capable de : - Différencier les familles de matériaux par leurs propriétés macro et microscopiques. - Exploiter des diagrammes de phase dans le but de prévoir la microstructure de matériaux métalliques. - Caractériser expérimentalement les microstructures et propriétés mécaniques usuelles des matériaux. - Faire le lien entre les matériaux, les propriétés fonctionnelles et les applications réelles. L’élève sera sensibilisé à l’importance de l’impact du procédé sur la microstructure, laquelle conditionne les propriétés d’une pièce réelle. Contribution du cours au référentiel de compétences ; à l’issue du cours, l’étudiant aura progressé dans : - Des connaissances scientifiques élémentaires (1.6, 3.2) - Des compétences informationnelles : recherche de documentation complémentaire (1.5, 1.6), recherche interne de l’information importante (1.5, 1.6), capacité à formuler le problème (2.1, 2.2, 2.3) - Des compétences organisationnelles (3.5) - Des compétences relatives à un comportement et à une attention soutenue autour des questions de sécurité (3.9) - Des compétences de compréhension et de communication en anglais, et éventuellement en LV2.

Objectifs de développement durable

Modalités de contrôle de connaissance

Contrôle Continu
Commentaires: Contrôle Continu (50 %) : - Évaluation formative : QCM non noté en entrée de TD, - Évaluation sommative : QCM noté en sortie de TD, - Évaluation sommative : QCM noté en sortie de TP. Évaluation sommative (50 %) : - Contrôle terminal - Soutenance orale avec support du mini-projet

Ressources en ligne

Aide-mémoire en science des matériaux, J. Dupeux (accès Liliad en ligne) Techniques de l’ingénieur (accès EC Lille, articles présélectionnés) Material science and Engineering : An Introduction, W. J. Callister (accès Liliad papier) Ressources internes sur moodle (vidéos tutoriels, annales, exercices, QCM, bibliographie, webographie) Forum dédié au module. Ressources provenant d’autres universités : - Cambridge (UK) : <https://www.doitpoms.ac.uk> - Cours vidéos de l’Universidad Politecnica de Valencia - Cours vidéos de l’EPFL - Cours vidéo de l’université Texas A&M …

Pédagogie

Cours en présentiel : (16h) - Liaisons chimiques (3h) - Structures cristallines et défauts (4h) - Diagrammes d’équilibre (5h) - Polymères (4h) TD : QCM en entrée, on fait le TD inversé, on finit par le même QCM noté (10h) - Cristallographie, DRX (2h) - Essai de traction (2h) - Diagrammes de phases : généralités (2h) - Diagrammes de phases : application au diagramme fer-carbone (2h) - Séance ouverte en préparation au DS sans QCM (2h) TP : (16h ) - Caractérisation des propriétés mécaniques usuelles : Traction, dureté et résilience (4h) - Caractérisation et analyse des microstructures : Microscopie et analyse thermique (4h) - Mini-projet (8h) TEA : - Préparation des exercices préalablement à l’entrée en TD. - Préparation du mini-projet. Travail Personnel : - Préparation des cours par la lecture des chapitres de l’Aide-mémoire en SDM (Dupeux) et d’articles indexés des Techniques de l’Ingénieur. - Lecture du polycopié de cours, - Lectures supplémentaires / complémentaires : accès aux ressources précitées et à l’immensité d’internet (pensez aux grands sites de vidéodiffusion), - ...

Séquencement / modalités d'apprentissage

Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) :	16
Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) :	10
Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) :	8
Nombre d'heures en Séminaire :	0
Nombre d'heures en Demi-séminaire :	0
Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) :	24
Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) :	0
Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) :	0
Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) :	0
Nombre d'heures en Heures Projets :	0

Pré-requis

Notions de thermodynamique et thermochimie, structure et propriétés de l’atome, notions de cristallographie.

Nombre maximum d'inscrits

64

Remarques