Post on 16-Mar-2016
description
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
Liaison chimique-structure
Composition et paramètres d’élaboration
Ex: YBa2Cu3O7- matériau supraconducteur
Microstructure
Méthodes d’élaborationMéthodes liquide => solide
Solidification (ex: fonderie) Polymérisation
éthylène
polyéthylène
Dépôt électrolytique
Méthodes d’élaborationMéthodes solide => solide
Ex: Frittage
http://www.esrf.eu
Mousse de métal
Méthodes d’élaborationMéthodes vapeur => solide
Ex: Diamant CVDDécomposition du méthane par un plasma et dépôt de diamant (Photos S. Barrat)
Méthodes d’élaborationMéthode vapeur => liquide=> solide (VLS)
M.H. Huang, et al.Science 292, 1897 (2001)
ZnO
Au nanoclusters (Catalyseur liquide)
Vapeur
Croissance du Solide
200
400
600
800
1000
Au Ge
alliage croissance
Liquide
Réseau organisé de nanofils
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
Nature vs synthétique
Sélection des matériaux
cont
rain
te
déformation
e
f
élasticité plasticité
E
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)
rupture
Rappels de mécanique
3 grandes classes de matériaux
métaux céramiques polymères
Module d’Young (E)
Résitance (R)
déformation à rupture ()
Densité ()
Conductivité électrique ()
Coût
Conductivité thermique ()
élevé élevé faible
élevée aléatoire faibleMoyenne à élevée faible élevée
Moyenne à élevée Moyen faible
élevée faible faible
faiblefaibleélevée
élevé élevé faible